n. 1-2/2007
isica
F
inMedicina
Gennaio - Giugno
Periodico trimestrale di formazione,
informazione e aggiornamento della
Associazione Italiana di Fisica Medica
Associazione Italiana
di Fisica Medica
Presidente:
G. Candini (Ferrara)
Consiglieri:
L. Begnozzi (Roma)
M. Brai (Palermo)
M. Brambrilla (Novara)
A. Crespi (Monza)
M. Lazzeri (Pisa)
G. Meleddu (Cagliari)
A. Savi (Como)
A. Torresin (Milano)
Segretario-Tesoriere :
L. Bianchi (Busto Arsizio)
www.aifm.it
Sommario
Il Comitato di Redazione saluta Piero Tosi
di F. Levrero....................................................3
Costituzione di un registro degli specialisti in Fisica Medica ..........................................5
Attività svolte dall’AIFM come Provider ECM ..................................................................................10
Rigenerare tessuti con energie fisiche non ionizzanti
Dalla Tomografia di Vallebona alla Tomosintesi
di F. Bistolfi......................15
di G. Cittadini................................28
Irraggiamento del personale medico in Chrirugia Vascolare
di V. Piccagli, R. Sghedoni, D. Tassoni, A. Barani, G. Boselli e G. Borasi
............34
Diagnostic Reference Levels (DRLs) in Europe
di N. Stritt, P. Trueb, A. Almén, M. Alphenaar, M. Valero, G. Tosi,
V. Kamenopoulou, R. Veit, B. Wall..................................................................................................................42
Incidente in radioterapia - Francia
a cura di G. Pasquali ................................................52
Unintended overexposure of patient during radiotherapy treatment
a cura di
M.G. Brambilla
....................................................................................................................................53
Analisi di un artefatto in TC multistrato
Notizie dai Gruppi di Lavoro
di L. Moro e G. Bertoli ............................56
a cura di P. Moresco ................................................................60
Periodico
Fisica in Medicina
Un network per la condivisione di modelli di calcoli dosimetrici
in internet di C. Flammia, F. Sisini, A, Beccati, P, Colamussi,
I. Butti, P. Cavazzini, M. Scandola e M. Giganti ..............................................................................64
Direttore Onorario:
P. Tosi (Milano)
Direttore responsabile:
F. Levrero (Genova)
Segretario di Redazione:
N. Canevarollo (Genova)
Componenti del Comitato di
Redazione:
G. Borasi (Reggio Emilia)
M.G. Brambilla (Milano)
M.C. Cantone (Milano)
C. Canzi (Milano)
R. Di Liberto (Pavia)
F. Di Martino (Pisa)
P. Isoardi (Torino)
P. Moresco (Pietra L.-SV)
L. Moro (Pavia)
L. Raffaele (Catania)
S. Squarcia (Genova)
C. Traino (Pisa)
F. Turrini (Varese)
Impatto della Direttiva 2004/40/CE sull’uso della RM in medicina
di P.L. Indovina e L. Indovina ............................................................................................................................68
I nuovi standard di sicureza in Risonanza Magnetica
Approvate le nuove Raccomandazioni ICRP 2007
di F. Campanella........75
di N. Cannevarollo
HSR RIS/PACS: stato attuale, archiettura e prospettive
............77
di P. Signorotto ........83
Recensione: “Scritti di Fisica e Medicina 2004-2006” ..............................................................87
Hypofractionated radiotherapy a cura di M.G. Brambilla ..............................................90
La Fisica Sanitaria in Italia; quali prospettive?
La Radiologia al fronte
..............................................................................91
a cura di M. Zambianchi ....................................................................94
Point/Counterpoint: rubrica di Medical Physics
a cura di F. Levrero ............103
Quiz ammissione Scuola Specializzazione - Fisica Sanitaria di Firenze
........107
Stampato nel mese di Giugno 2007
Trimestrale dell’Associazione Italiana di Fisica Medica - autoriz. n. 24 del 18/11/94 Trib. di Genova Omicron Editrice - 16143
Genova, Via Imperiale 43/1 - tel. 010.510251/501341 - fax 010.514330 - e-mail: [email protected] - www.omicred.com - Abbonamento annuo per i non iscritti euro 40,00 (I.V.A. assolta dall’editore - art. 74 lett. c D.P.R. 26/10/72 n. 633 e D.M.
28/12/72 - compresa nel prezzo dell'abbonamento). Tariffa R.O.C. - Poste Italiane S.p.A. Spedizione in Abbonamento Postale - D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/02/2004 n. 46) art. 1 comma 1, DCB Genova
In copertina: Orologio astronomico, Torre del Municipio di Staré Mesto (Città Vecchia)
Praga, Repubblica Ceca - 1410 (elaborazione grafica di Fausto Turrini)
II
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Il Comitato di Redazione
saluta Piero Tosi
di Fabrizio Levrero
Era l’inizio di settembre 2007 quando,
come gli altri componenti del Comitato di
Redazione, ho ricevuto il messaggio di
Piero Tosi in cui egli annunciava la sua
decisione di ritirarsi dalla Direzione del
Periodico. Francamente ho subito pensato
che sarei riuscito a dissuaderlo da questo
proposito, e probabilmente la stessa convinzione l’hanno avuta gli altri colleghi del
Comitato di Redazione e del Consiglio
Direttivo, ma le repliche di Piero hanno
fatto subito capire a tutti che si trattava di
una decisione dalla quale lui non sarebbe
tornato indietro.
Il Consiglio Direttivo ha deciso di designarmi come suo successore: mi sembra
quindi naturale scrivere una nota di saluto
a nome mio e di tutti coloro che hanno
lavorato sotto la sua guida. Come sempre
in queste situazioni c’è la malinconia di
prendere coscienza del tempo che è trascorso (sette anni, ventotto numeri del
periodico!) ma anche il compiacimento per
un tempo che non è trascorso inutilmente.
Non ho intenzioni celebrative, ma mi
sembra giusto ripercorrere
brevemente la cronaca
(non oso chiamarla storia!) della nostra pubblicazione.
Piero è subentrato
alla direzione di Fisica in Medicina nel
2000, dopo un paio
di numeri di passaggio curati da
Alberto
Pilot,
Direttore
Responsabile
del
primo
bollettino
“Fisica
sanitaria”, e ha
1-2/2007 - Fisica in Medicina
cominciato immediatamente la sua opera
di promozione verso un notiziario maggiormente strutturato.
Il numero 1/2000 è di 60 pagine, molte
delle quali dedicate alla vita societaria: si è
pubblicato il regolamento dell’Associazione
rifondata, le lettere del Presidente AIFM e
dei Presidenti di altre associazioni, vari verbali delle prime riunioni regionali e interregionali. L’elemento di maggiore visibilità è
stato senza dubbio la copertina: siamo passati da un monocromatismo differenziato
esclusivamente dalla progressione del
numero dell’uscita, a una copertina caratterizzata dalla presenza di un’immagine circolare (le “Spirali Sferiche” di M.C. Escher) su
cui campeggia il titolo “Fisica in Medicina”.
All’angolo superiore dell’immagine di copertina viene riportato un sottotitolo, quasi un
riassunto dell’intendimento della
pubblicazione: Notiziario trimestrale di formazione, informazione e aggiornamento dell’Associazione Italiana di
Fisica in Medicina.
L’ i m p o s t a z i o n e
circolare dell’immagine è stata mantenuta inalterata nel
tempo,
cercando
sempre soggetti che
fossero naturalmente inscrivibili nel
cerchio che aveva
ormai caratterizzato
la grafica.
3
In pratica ogni anno sono stati introdotti importanti cambiamenti che hanno
segnato l’evoluzione continua della pubblicazione.
Il numero 3/2001 è stato il primo ad
attestarsi sulle 100 pagine e a uscire in
brossura, con una serie di contributi importanti, riguardanti sia aspetti propriamente
professionali della nostra attività, che temi
più generali.
Con il numero 1/2002 la nostra pubblicazione si autodefinisce Periodico anziché
Notiziario e per la prima volta vengono
stampati sulla costa i riferimenti della pubblicazione stessa (numero, mese, anno e
titolo). Questo cambiamento è indubbiamente legato alla consapevolezza della
presenza di lavori a respiro più ampio, che
non potevano riconoscersi nel vecchio sottotitolo!
La maturazione definitiva avviene con il
numero 1/2003 quando, grazie al lavoro
della OMICRON Editrice (in particolare di
Alessandro Risso), la pubblicazione giunge
alla veste grafica definitiva, che vede il titolo riscritto con un carattere notevolmente
più aggraziato, dalle iniziali in
colore contra-
4
stante e le pagine interne incorniciate con
il logo dell’Associazione agli angoli superiori.
Da quel numero non ci sono stati altri
cambiamenti esteriori, nell’idea di aver
consolidato una veste editoriale matura da
perpetuare invariata come carattere distintivo.
La prima riunione del Comitato di Redazione dopo il cambio di Direttore Responsabile si è tenuta il 9 marzo 2007 presso la
Casa Editrice; nell’occasione i soci del
Comitato di Redazione, insieme con la
Casa Editrice hanno voluto consegnare a
Giampiero Tosi una targa che ricordasse il
fruttuoso periodo della sua direzione. Ma
Giampiero, al di là di tutto l’impegno che
ha profuso nel passato, ha ampiamente
dimostrato la voglia di continuare a essere
partecipe del lavoro del periodico, pertanto il Comitato di Redazione ha deciso all’unanimità, sentito il parere del Consiglio
Direttivo, di nominarlo Direttore Onorario.
Da parte mia sono sicuro che Giampiero, giustamente sollevato dagli oneri pratici che lo hanno assillato per i sette anni in
cui è stato Direttore Responsabile, potrà
concedersi tutto il gusto di dedicarsi alla
pubblicazione dei bei lavori che hanno
sempre caratterizzato la sua produzione scientifica e culturale nella Fisica
in generale e nella Fisica Medica in
particolare.
Fisica in Medicina - 1-2/2007
COSTITUZIONE DI UN REGISTRO
DEGLI SPECIALISTI IN FISICA MEDICA
Cari colleghi,
la nostra Associazione è stata autorizzata alla costituzione di un registro degli specialisti in fisica medica, secondo modalità stabilite dalla European Federation of Medical Physics Organisations (EFOMP).
Lo scopo principale di questa registrazione è quello di definire dei riferimenti di alta qualità riguardo alla formazione del Fisico medico e alle sue prestazioni durante l’esercizio dell’attività lavorativa nonché quello di assicurare il mantenimento nel tempo di tale livello.
Garantendo tutto questo possono essere conseguiti alcuni importanti obiettivi:
• si fornisce al pubblico un servizio di qualità svolto da professionisti capaci, i quali si
attengono ad un alto livello di integrità professionale durante lo svolgimento del proprio lavoro;
• si dispone di un metodo di valutazione autorevole che consente di individuare persone
competenti per un eventuale impiego;
• si raggiunge un livello di qualità uniforme nell’Unione Europea in modo da favorire lo
scambio di personale tra i diversi stati membri.
Data l’importanza di tale iniziativa, invito caldamente ciascuno di voi a prendere visione del regolamento e a richiedere la propria iscrizione.
Un cordiale saluto
Ferrara 18 Aprile 2007
Giancarlo Candini
Presidente AIFM
ASSOCIAZIONE ITALIANA
DI
FISICA MEDICA
REGISTRAZIONE DEGLI SPECIALISTI
IN FISICA MEDICA
INTRODUZIONE
La Direttiva EURATOM MED introduce
le responsabilità specifiche circa la radioprotezione del paziente. Conformemente, la
legge italiana identifica figure professionali
specifiche al fine di adempiere correttamente a quanto è stabilito in tale Direttiva.
In particolare, tra queste, l’esperto in fisica
medica è identificato per adempiere a compiti importanti e altamente specializzati.
Poiché finora la pratica della fisica medica
non è mai stata guidata da protocolli stan-
1-2/2007 - Fisica in Medicina
dard, potrebbe accadere, nell’ambito delle
attività svolte presso strutture sanitarie
pubbliche o private, che sussistano ambiguità nella attribuzione delle responsabilità
oppure che erroneamente vengano accettate procedure di fisica medica non corrette. Considerato che la pratica della fisica
medica, se condotta da persone incompetenti, costituisce una potenziale minaccia
per la salute pubblica, si riportano nel
seguito, assieme ad alcune definizioni
generali, largamente ispirate all’American
5
College of Medical Physics Standard, le
modalità operative per la costituzione di un
registro degli specialisti in fisica medica,
modalità stabilite in accordo con le prescrizioni della European Federation of Medical
Physics Organisations (EFOMP).
DEFINIZIONI GENERALI
Con il termine Radiazione si intende l’insieme delle radiazioni ionizzanti e delle
radiazioni non ionizzanti, quali le radiazioni
elettromagnetiche, le particelle e le radiazioni sonore.
La Fisica Medica è un settore della fisica, correlato alla pratica della medicina;
questo termine include la fisica delle radiazioni impiegate in diagnostica e in terapia,
la fisica della diagnostica per immagini, per
la medicina nucleare, e la radioprotezione
(medical health physics).
Con il termine Pratica della Fisica Medica si intende l’applicazione dei principi e
dei protocolli volti ad assicurare un corretto impiego delle radiazioni durante l’esecuzione delle procedure che ne implicano l’utilizzo (in termini di quantità, qualità e localizzazione). La pratica della fisica medica
include: la caratterizzazione e la calibrazione di un fascio di radiazione; l’applicazione
di un programma di assicurazione della
qualità che consiste nel controllo di qualità
degli strumenti e delle apparecchiature,
nella
valutazione dei criteri minimi di
accettabilità, nella valutazione della qualità
delle immagini e nella conseguente procedura di ottimizzazione dei sistemi di imaging; la progettazione di schermature e
l’applicazione dei protocolli di radioprotezione qualora si utilizzino apparecchiature
che impiegano radiazioni ionizzanti o si
maneggino radiofarmaci; la determinazione
della dose assorbita dal paziente durante gli
esami o i trattamenti e di tutti gli operatori
classificati come esposti a radiazioni; la
pianificazione dei trattamenti in collaborazione con i medici specialisti per determinare la dose necessaria allo scopo terapeutico richiesto e la consultazione del medico
specialista per assicurare la corretta dose
da fornire ad uno specifico paziente, nella
garanzia della sicurezza degli altri.
Con il termine Fisico Medico Specialista
6
si intende una figura professionale altamente qualificata competente nell’esercizio
della pratica della fisica medica a tutti i
livelli.
Con il termine Controllo di Qualità si
intende l’insieme delle attività finalizzate ad
assicurare l’adeguata qualità, precisione e
accuratezza nei diversi impieghi delle radiazioni, nonché la riproducibilità delle procedure e dei sistemi usati. Rientra nella pratica della fisica medica sia l’effettivo svolgimento dei controlli di qualità sia la loro
definizione procedurale sia la loro supervisione. Il controllo di qualità può essere di
grande importanza per la determinazione
della dose ai lavoratori e ai pazienti o per la
stima della dose al feto nel caso di donna in
gravidanza esposta a radiazioni; ne consegue che il controllo di qualità debba essere
propriamente incluso nell’esercizio della
pratica della fisica medica.
Tecnici specializzati e ingegneri installano o riparano di routine apparecchiature
radiologiche. Durante lo svolgimento di tali
compiti essi effettuano molti test, alcuni
identici a quelli effettuati dai fisici medici.
Tuttavia, le loro attività non devono essere
considerate pratica di fisica medica e, in
particolare, i risultati da loro ottenuti non
devono essere assunti significare che l’apparecchio risulta sicuro dal punto di vista
radioprotezionistico, che è adeguato per
essere usato sul paziente o che l’apparecchio è conforme ai protocolli nazionali circa
il controllo dell’emissione radiante.
Si riportano di seguito alcuni estratti dei
documenti EFOMP:
MEDICAL PHYSICISTS
1. The medical physicist is a professional
scientist whose training and function are
specifically directed towards Human
Health Care.
2. In EU countries, the medical physicists
are specialists with a university degree.
They receive both a post-graduate theoretical and practical education in hospitals, under the supervision of Experts in
the field. This training allows them to act
in all the required aspects concerned
with the use of radiations in medicine,
as Qualified Medical Physicists in the
Fisica in Medicina - 1-2/2007
beginning and after some years of experience as Medical Physics Experts ( specialists). Their primary missions, at present, are:
- The determination of doses to patients
due to diagnostic examinations and
therapeutic treatments with ionising
radiations.
- The performance of Quality Assurance of the functioning of all the equipment that emit or detect radiation in
hospitals.
- The establishment of the necessary
steps to assure the lowest possible
dose to patients, workers and the
general public, in accordance with
the current legislation.
- To collaborate in the education and
training of medical, health and technical personnel.
The primary responsibility of the medical physicist is directed to the patient. The
role of the medical physicist has become
indispensable in the hospital environment.
CONSIDERATIONS ON THE “COMMON
POSITION No 10/2005” (CP) (Official Journal of the European Union 08.03.2005) IN
RELATION TO MEDICAL PHYSICS.
1) The practice of Medical Physics is to be
considered as a “regulated profession”
since it fulfills the requirements established by the CP. EFOMP is trying to facilitate the free movement of the Medical
Physics Experts in the EU, in line with
the principles defined in the CP. Thus,
EFOMP is of the opinion that the European Parliament should include Medical
Physics in the group of regulated professions having public health implications
aimed at extending the possibility of pursuing those professional activities under
the title of “Medical Physics Expert”. In
this way, it will be possible to achieve
the objective of AUTOMATIC RECOGNITION on the basis of co-ordinated minimum conditions for training. EFOMP will
act in coordinating all the relevant activities of its National Member Organisations by laying down the minimum conditions that should be accomplished in
order to achieve the automatic recogni-
1-2/2007 - Fisica in Medicina
tion.
2) The medical physicists meet the requirements established for “professional qualification”. The level of professional qualification for the Medical Physics Expert
should be Level D as specified by the CP,
since the majority of EU Member States
have established similar requirements to
acquire the Title of Medical Physicist in
comparison to what it is laid down in the
CP (Article 11)
3) Medical Physics is a profession with
direct implication on human health care
and should be considered like such a
profession, at the same level as the other
professions considered by the CP.
4) EFOMP will propose to its National Member Organisations to establish a network
of contact points with the task of providing the citizens of the EU Member States
with information and assistance about
Medical Physics as a regulated profession. This will ensure that the system of
recognition for the title of Medical Physics
Expert and the responsibilities of medical
physicists are transparent.
CONCLUSIONS
EFOMP, which is the Body that represents the majority of Medical Physicists in
Europe, requests that the European Parliament and the European Commission include, in the review of the Directive on professional qualifications, the Profession of Medical Physicist as a REGULATED PROFESSION within the Human Health Care field.
EFOMP requests that the inclusion of the
profession of “Medical Physicist” as a profession with AUTOMATIC RECOGNITION in
the European Union, taking into account
the fact that most of the EU member states
have education and training programmes
that are almost harmonised across the
European Union.
SCOPI DELLA REGISTRAZIONE
Lo scopo principale di questa registrazione è quello di definire dei riferimenti di
alta qualità riguardo alla formazione del
Fisico Medico e alle sue prestazioni durante l’esercizio dell’attività lavorativa nonché
quello di assicurare il mantenimento nel
tempo di tale livello.
7
Garantendo tutto questo possono essere conseguiti alcuni importanti obiettivi:
• si fornisce al pubblico un servizio di qualità svolto da professionisti capaci, i
quali si attengono ad un alto livello di
integrità professionale durante lo svolgimento del proprio lavoro;
• si dispone di un metodo di valutazione
autorevole che consente di individuare
persone competenti per un eventuale
impiego;
• si raggiunge un livello di qualità uniforme nell’Unione Europea in modo da
favorire lo scambio di personale tra i
diversi stati membri.
REQUISITI PER LA REGISTRAZIONE
La procedura di registrazione è amministrata dal Consiglio Direttivo dell’Associazione presieduto dal Presidente.
Al momento dell’iscrizione nel registro il
candidato deve possedere i seguenti requisiti:
1. essere regolarmente iscritto all’AIFM;
2. essere in possesso della Laurea in Fisica e del diploma di “Specialista in Fisica Sanitaria/Fisica Medica” ovvero, se
privo della specializzazione, deve ricoprire o avere ricoperto per un periodo
di almeno cinque anni un posto di ruolo
presso una istituzione sanitaria pubblica o privata, accreditata, per il cui
accesso sia attualmente richiesto il
diploma di laurea in Fisica e la specializzazione in Fisica Medica o Fisica
Sanitaria;
3. impegnarsi a seguire il programma per
l’Educazione Continua in Medicina
(ECM) e ottenere il numero di crediti
minimo richiesto dal programma ECM
dalla data della iscrizione nel registro;
4. impegnarsi a seguire il codice di condotta professionale adottato dall’AIFM.
Un candidato accettato per l’iscrizione
come Fisico Medico Specialista in un altro
paese EU nel quale sia in vigore un analogo sistema di registrazione riconosciuto
dall’EFOMP, è automaticamente eligibile
per essere iscritto nel registro dell’AIFM.
8
MODALITA’ DI REGISTRAZIONE
Le richieste di iscrizione nel registro
sono indirizzate al Presidente ed inviate alla
Segreteria dell’AIFM.
Le richieste possono essere trasmesse
anche per posta elettronica. Lo stesso vale
per le comunicazioni da parte dell’AIFM.
Le decisioni riguardo alle richieste di
registrazione sono deliberate dal Direttivo.
L’elenco aggiornato degli esperti in fisica medica registrati sarà pubblicato ogni
anno sul “Periodico di Informazione” AIFM
e sul sito web AIFM.
L’AIFM può individuare altri metodi di
diffusione dell’elenco.
RICORSI
Chiunque non sia stato ritenuto idoneo
alla registrazione ha diritto di appellarsi
presentando ulteriori elementi a sostegno
della propria posizione.
QUOTE DI REGISTRAZIONE
La quota di registrazione è inclusa nella
quota di iscrizione all’Associazione.
CANCELLAZIONE DAL REGISTRO
Sarà cancellato dal registro dei Fisici
Medici Specialisti colui che :
- volontariamente dichiara in forma
scritta di voler rinunciare alla registrazione;
- non è più socio AIFM;
- risulta aver violato le regole di condotta professionale dell’AIFM.
RINNOVO DELL’ISCRIZIONE
Le persone iscritte dovranno rinnovare la
registrazione ogni cinque anni. Nella domanda di rinnovo della registrazione il candidato
dovrà produrre autocertificazione sull’aggiornamento professionale conseguito.
REGOLE DI CONDOTTA PROFESSIONALE
1. Promuovere e salvaguardare sempre il
benessere e gli interessi del paziente,
facendo attenzione che il proprio lavoro
e i risultati che ne conseguono non
costituiscano un rischio inutile per alcuna persona.
2. Lavorare in collaborazione e in coopera-
Fisica in Medicina - 1-2/2007
zione con gli altri professionisti riconoscendo e rispettando il loro contributo.
3. Assumere la responsabilità personale
del proprio lavoro e di quello che viene
eseguito sotto la propria supervisione o
direzione. Fare tutti i passi possibili per
garantire che i collaboratori siano competenti a svolgere i compiti assegnati,
dispongano delle risorse appropriate e
si assumano la responsabilità del proprio lavoro.
4. Mantenere e sviluppare le proprie conoscenze e competenze professionali,
assicurandosi che tutte le persone che
lavorano sotto la propria supervisione
facciano lo stesso.
5. Non assumere o attribuirsi responsabilità che esulano delle proprie competenze.
6. Rispettare le norme per la tutela delle
informazioni personali e garantire la
riservatezza su quanto si sia venuti a
conoscenza nel corso dell’esercizio
della propria professione.
1-2/2007 - Fisica in Medicina
7. Fornire indicazioni obbiettive e affidabili
al meglio delle proprie capacità professionali e assicurarsi che coloro che rifiutano tali indicazioni siano consci delle
conseguenze.
8.
Essere consci del carico di lavoro e
dello stress che grava su se stessi, sui
colleghi e sul personale subordinato e
prendere provvedimenti appropriati se
questi possono in qualche modo compromettere la qualità e la sicurezza della
pratica di fisica medica.
9. Rifiutare incarichi o funzioni che comportino conflitti di interesse.
10. Rifiutare regali, favori o ospitalità che
possano essere interpretati come volti
ad esercitare pressioni al fine di ottenere considerazioni preferenziali.
11. Non danneggiare, direttamente o indirettamente, la reputazione o il lavoro di
altri professionisti.
12. Evitare qualunque comportamento che
sia lesivo dell’immagine e della dignità
della professione.
9
ATTIVITÀ SVOLTE DALL’AIFM
COME PROVIDER ECM
(periodo 2002-2007)
DOSE DETERMINATION IN MODERN RADIOTHERAPY: BEAM CHARACTERIZATION,
DOSE CALCULATION AND VERIFICATION
Perugia, 21-25 Aprile 2002
Responsabili Scientifici: H. Svensson (Svezia), A. Bridier (Francia), G. Gobbi
Crediti ECM per fisici: 28
TECNICHE MAMMOGRAFICHE DIGITALI PRINCIPI FISICI E APPLICAZIONI MEDICHE
Como, 5-7 Giugno 2002
Scuola Superiore di Fisica in Medicina
“P.Caldirola”
Responsabili scientifici: A. Torresin, P. Indovina, S. Maggi
Crediti ECM per fisici: 19
SVILUPPI RECENTI IN DOSIMETRIA CLINICA
S. Miniato (Pi), 23-24 Settembre 2002
Responsabile scientifico: F. Perrone
Crediti ECM per fisici: 7
LE RADIAZIONI OTTICHE IN MEDICINA E
CHIRURGIA PER LA DIAGNOSI E LA TERAPIA
Como, 23-25 Settembre 2002
Scuola Superiore di Fisica in Medicina
“P.Caldirola”
Responsabili scientifici: A.Torresin, R. Marchesini, L. Spiazzi
Crediti ECM per fisici: 18
Crediti ECM per medici dermatologi: 18
CORSO DI AGGIORNAMENTO IN RADIOPROTEZIONE PER ESPERTI IN FISICA MEDICA
Colleretto Giacosa (To), 18 Ottobre 2002
(Edizione 0)
Responsabili scientifici: S. Tofani, G. Scielzo
Crediti ECM per fisici: 6
CORSO DI AGGIORNAMENTO IN RADIOPROTEZIONE PER ESPERTI IN FISICA MEDICA
Colleretto Giacosa (To), 19 Ottobre 2002
(Edizione 1)
Responsabili scientifici: S. Tofani, G. Scielzo
Crediti ECM per fisici: 6
10
NUOVE TECNOLOGIE IN DIAGNOSTICA PER
IMMAGINI: REFERTAZIONE, ORGANIZZAZIONE E COMUNICAZIONE
Gazzada (Va), 30-31 Ottobre 2002
Responsabili scientifici: L. Conte, C. Fugazzola, R. Novario
Crediti ECM per fisici: 12
Crediti ECM per medici radiologi: 12
CORSO DI AGGIORNAMENTO CICLOTRONE-PET: FISICA E APPLICAZIONI CLINICHE
Padova, 8 Novembre 2002
Responsabile scientifico: R. Fabbris
Crediti ECM per fisici: 6
TECNICHE RADIOTERAPICHE CON MODULAZIONE IN INTENSITÀ: PROBLEMATICHE
FISICHE, CLINICHE E RADIOBIOLOGICHE
Como, 11-13 Novembre 2002
Scuola Superiore di Fisica in Medicina
“P.Caldirola”
Responsabili scientifici: A. Torresin, M. Iori,
C. Fiorino
Crediti ECM per fisici: 17
Crediti ECM per medici radioterapisti: 14
LA RISONANZA MAGNETICA: GARANZIA DI
QUALITÀ E PROSPETTIVE CLINICHE
Napoli, 20-22 Novembre 2002
Scuola Superiore di Fisica in Medicina
“P.Caldirola”
Responsabili scientifici: P. Indovina, A. Torresin
Crediti ECM per fisici: 20
Crediti ECM per medici radiologi: 17
GESTIONE E QUALITÀ DELLE ATTIVITÀ DI
FISICA SANITARIA
Milano, 21 Gennaio 2003
Responsabile scientifico: L. Spiazzi
Crediti ECM per fisici: 6
OTTIMIZZAZIONE DELLA DOSE AL PAZIENTE NELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI
Como, 14-16 Aprile 2003
Sc. Sup. di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Responsabili scientifici: A. Torresin, G. Pedroli, A. Pilot
IMAGING NELLE PROCEDURE DEL TRATTAMENTO RADIOTERAPICO
Crediti ECM per fisici: 15
Como, 10-12 Novembre 2003
LA FISICA NELLA DIAGNOSTICA PER
IMMAGINI
Sc. Sup. di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
Cairo Montenotte (Sv), 12-16 Maggio 2003
Responsabili scientifici: M. Gambaccini, M.
Moiso, A. Pilot
Crediti ECM per fisici: 44
GIORNATA DI FISICA PER LA RADIOLOGIA MEDICA
Responsabili scientifici: A. Torresin, M. Bucciolini, GM. Cattaneo
Crediti ECM per fisici: 16
Crediti ECM per medici radioterapisti: 15
SEMINARI DI DOSIMETRIA: IMRT, STEREOTASSI E SORGENTI MINIATURIZZATE
Firenze, 13 Dicembre 2003
Agrigento, 25 Giugno 2003
Responsabile scientifico: F. Banci Buonamici
Responsabile scientifico: G. Borasi
Crediti ECM per fisici: 9
Crediti ECM per fisici: 6
Crediti ECM per medici radiologi: 6
PHYSICS CONTRIBUTION TO RADIATION
THERAPY – 1st AUSTRIAN, ITALIAN AND
SLOVENIAN MEDICAL PHYSICS MEETING
Udine, 7-8 Novembre 2003
GIORNATA DI FISICA PER LA MEDICINA
NUCLEARE
Agrigento, 26 Giugno 2003
Responsabile scientifico: G. Pedroli
Crediti ECM per fisici: 7
Crediti ECM per medici nucleari: 6
GIORNATA DI FISICA PER LA RADIOTERAPIA
Agrigento, 27 Giugno 2003
Responsabile scientifico: L. Conte
Crediti ECM per fisici: 7
Crediti ECM per medici radioterapisti: 6
IMAGING FUNZIONALE
Como, 15-16-17 Ottobre 2003
Sc. Sup. di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
Responsabili scientifici: A. Torresin, F. Levrero
Crediti ECM per fisici: 19
Crediti ECM per medici nucleari e neuroradiologi: 17
VALUTAZIONE DEI PARAMETRI DI
PERFORMANCE DELLE CT MULTISLICE
Firenze, 23 Ottobre 2003
Responsabili scientifici: R. Padovani, MR.
Malisan, W. Schmidt (Austria)
Crediti ECM per fisici: 8
L’ESPOSIZIONE MEDICA DEL PAZIENTE
PEDIATRICO ALLE RADIAZIONI IONIZZANTI
Brescia, 18 Dicembre 2003
Responsabile scientifico: L. Spiazzi
Crediti ECM per fisici: 6
GLI ULTRASUONI NELLA DIAGNOSTICA E
NELLA TERAPIA- CORSO BASE
Gazzada (Va), 17-19 maggio 2004
Sc. Sup. di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
Responsabili scientifici: A. Torresin, R. Novario, A. Goddi
Crediti ECM per fisici: 25
OTTIMIZZAZIONE DELLA DOSE AL
PAZIENTE NELLA DIAGNOSTICA PER
IMMAGINI
Firenze, 28-29 giugno 2004
Sc. Sup. di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
Responsabile scientifico: G. Zatelli
Responsabili scientifici: A. Torresin, G.
Pedroli, A. Pilot
Crediti ECM per fisici: 7
Crediti ECM per fisici: 15
DOSIMETRIA IN TERAPIA RADIOMETABOLICA
ESTRO BASIC CLINICAL RADIOBIOLOGY
COURSE
Losanna (Svizzera), 19-23 Settembre 2004
S. Miniato (Pi), 29-30 Ottobre 2003
Resp. scientifici: A. Traino, F. Di Martino
Crediti ECM per fisici: 14
Crediti ECM per medici nucleari: 14
1-2/2007 - Fisica in Medicina
Responsabile scientifico: A. Van Der Kogel
(Olanda)
Crediti ECM per fisici: 29
11
IMAGING NELLA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO RADIOTERAPICO
Firenze, 30 Settembre – 1 Ottobre 2004
Sc. Sup. di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
Responsabili scientifici: A. Torresin, M. Bucciolini, GM. Cattaneo
Crediti ECM per fisici: 12
RISONANZA MAGNETICA NELLE APPLICAZIONI MEDICHE: QUALITÀ E SICUREZZA
Catania, 11-15 Ottobre 2004
Respons. scientifici: V. Salamone, G. Politi
Crediti ECM per fisici: 34
Credici ECM per medici radiologi: 32
INTEGRAZIONE E FUSIONE DELLA IMMAGINI NELLA DIAGNOSTICA E NELLA
TERAPIA
Gazzada (Va), 10-12 Novembre 2004
Sc. Sup. di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
Responsabili scientifici: A.Torresin, M. Brambilla, S. Pallotta
Crediti ECM per fisici: 19
Crediti ECM per medici nucleari, radioterapisti e radiologi: 18
LA FISICA NELLA DIAGNOSTICA PER
IMMAGINI: DALL’ANALOGICO AL DIGITALE
Cairo Montenotte (Sv), 15-19 Novembre 2004
Respon. scientifici: M. Gambaccini, A. Pilot
Crediti ECM per fisici: 41
TECNICHE DI RADIOTERAPIA INTRAOPERATORIA
Pistoia, 26 Novembre 2004
Responsabile scientifico: L. Bernardi
Crediti ECM per fisici: 6
12
LIZZO IN RADIOTERAPIA E RADIOLOGIA
Milano, 2 Maggio 2005
Responsabile Scientifico: L. Spiazzi
Crediti ECM per fisici: 7
IRRADIAZIONE CORPOREA TOTALE:
ASPETTI CLINICI E FISICI
Palermo, 5-6 Maggio 2005
Responsabile Scientifico: D. Di Mariano
Crediti ECM per fisici: 11
Crediti ECM per medici radioterapisti: 10
CERTIFICAZIONE E TARATURA DELLA
STRUMENTAZIONE DI FISICA MEDICAUTILIZZO IN RADIOPROTEZIONE, RADIAZIONI NON IONIZZANTI E MEDICINA
NUCLEARE
Milano, 13 Maggio 2005
Responsabile Scientifico: L. Spiazzi
Crediti ECM per fisici: 6
LA RADIOPROTEZIONE DEI LAVORATORI
E DELLA POPOLAZIONE: ASPETTI CONNESSI ALLE ATTIVITÀ SANITARIE
Gazzada (Va), 18-20 Maggio 2005
Sc. Sup. di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
Responsabili Scientifici: A. Torresin, G.
Pedroli, C. Gori
Crediti ECM per fisici: 20
IMAGING FOR TARGET VOLUME DETERMINATION IN RADIOTHERAPY
Giardini Naxos (ME), 12-16 Giugno 2005
Responsabili Scientifici: J. Dobbs, N. Romeo,
S. Pergolizzi
Crediti ECM per fisici: 20
Crediti ECM per medici radioterapisti: 20
CORSO TEORICO PRATICO: CONTROLLI
DI QUALITÀ IN RADIOLOGIA DIGITALE
Torino, 10 Dicembre 2004
Responsabili scientifici: R. Ropolo, V. Rossett
i
Crediti ECM per fisici: 9
4° CONGRESSO NAZIONALE AIFM
Verona, 14 Giugno 2005
Responsabile Scientifico: G.Chierego
Crediti ECM per fisici: 5
Crediti ECM per medici radiologi, radioterapisti e medici nucleari: 5
CORSO DI AGGIORNAMENTO IN RISONANZA MAGNETICA: GESTIONE DELLE
TECNOLOGIE
Padova, 15 Dicembre 2004
Responsabile scientifico: R. Fabbris
Crediti ECM per fisici: 6
4° CONGRESSO NAZIONALE AIFM
Verona, 15 Giugno 2005
Responsabile Scientifico: G. Chierego
Crediti ECM per fisici: 6
Crediti ECM per medici radiologi, radioterapisti e medici nucleari: 5
CERTIFICAZIONE E TARATURA DELLA
STRUMENTAZIONE DI FISICA MEDICA - UTI-
4° CONGRESSO NAZIONALE AIFM
Verona, 16 Giugno 2005
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Responsabile Scientifico: G. Chierego
Crediti ECM per fisici: 4
Crediti ECM per medici radiologi, radioterapisti e medici nucleari: 4
CORSO PRATICO SU QUALITÀ E SICUREZZA IN RISONANZA MAGNETICA
Genova, 7 Ottobre 2005
4° CONGRESSO NAZIONALE AIFM
Verona, 17 Giugno 2005
Responsabile Scientifico: G. Chierego
Crediti ECM per fisici: 4
Crediti ECM per medici radiologi, radioterapisti e medici nucleari: 3
Crediti ECM per fisici: 8
ESTRO TEACHING COURSE ON PHYSICS
FOR CLINICAL RADIOTHERAPY
Como, 28 Agosto – 1 Settembre 2005
Respon. Scient.: H. Nystrom (Danimarca)
Crediti ECM per fisici: 26
Crediti ECM per medici radioterapisti: 26
Crediti ECM per fisici: 14
Crediti ECM per medici nucleari: 14
FORUM MEDITERRANEO DI FISICA MEDICA: FISICA DEI RIVELATORI DIGITALI DI
RADIOLOGIA TRADIZIONALE E MAMMOGRAFIA
Lampedusa (Ag), 27 Settembre 2005
Responsabile Scientifico: S. Piraneo
Crediti ECM per fisici: 7
Crediti ECM per medici radiologi e medici
nucleari: 6
Crediti ECM per fisici: 6
FORUM MEDITERRANEO DI FISICA MEDICA: IMMAGINI MEDICO NUCLEARI CON
TOMOGRAFIA A EMISSIONE DI POSITRONI
Lampedusa (Ag), 28 Settembre 2005
Responsabile Scientifico: S. Piraneo
Crediti ECM per fisici: 7
Crediti ECM per medici radiologi e medici
nucleari: 6
FORUM MEDITERRANEO DI FISICA MEDICA: MSCT, RMI E US
Lampedusa (Ag), 29 Settembre 2005
Responsabile Scientifico: S. Piraneo
Crediti ECM per fisici: 6
Crediti ECM per medici radiologi e medici
nucleari: 7
FORUM MEDITERRANEO DI FISICA MEDICA: IMMAGINI DIGITALI
Lampedusa (Ag), 30 Settembre 2005
Responsabile Scientifico: S. Piraneo
Crediti ECM per fisici: 7
Crediti ECM per medici radiologi e medici
nucleari: 6
1-2/2007 - Fisica in Medicina
Responsabile Scientifico: S. Squarcia
IMAGING MOLECOLARE PET-SPECT: TECNOLOGIE E METODI
Gazzada (Va), 14-16 Novembre 2005
Sc. Sup. di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
Responsabile Scientifico: A. Torresin
LA SIMULAZIONE VIRTUALE IN RADIOTERAPIA
Padova, 13 Dicembre 2005
Responsabile Scientifico: R. Fabbris
TC MULTISTRATO: FISICA, DOSIMETRIA
E TECNOLOGIA
Como, 5-7 Aprile 2006
Sc. Su. di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
Responsabile Scientifico: M. Bucciolini
Crediti ECM per fisici: 17
TECNICHE RADIOTERAPICHE A INTENSITÀ MODULATA: ASPETTI GENERALI,
COMMISSIONING E UTILIZZO DI FORWARD PLANNING
Trento, 29-30 Maggio 2006
Respon. Scientifici: L. Menegotti, A. Valentini
Crediti ECM per fisici: 10
Crediti ECM per medici radioterapisti: 11
II FORUM MEDITERRANEO DI FISICA
MEDICA – LO STATO DELL’ARTE DELLA
FISICA APPLICATA ALLA RADIOTERAPIA
Pantelleria (Tp), 19 Settembre 2006
Responsabili Scientifici: S. Piraneo, G. Pedrol
i
Crediti ECM per fisici: 7
Crediti ECM per medici nucleari e radioterapisti: 7
II FORUM MEDITERRANEO DI FISICA
MEDICA – LO STATO DELL’ARTE DELLA
FISICA APPLICATA ALLA RADIOTERAPIA
Pantelleria (Tp), 20 Settembre 2006
Resp. Scientifici: S. Piraneo, R. Padovani
Crediti ECM per fisici: 7
Crediti ECM per medici nucleari e radiotera-
13
pisti: 5
II FORUM MEDITERRANEO DI FISICA
MEDICA – LO STATO DELL’ARTE DELLA
FISICA APPLICATA ALLA RADIOTERAPIA
Pantelleria (Tp), 21 Settembre 2006
Responsabili Scientifici: S. Piraneo, G. Gobbi
Crediti ECM per fisici: 7
Crediti ECM per medici nucleari e radioterapisti: 5
II FORUM MEDITERRANEO DI FISICA
MEDICA – LO STATO DELL’ARTE DELLA
FISICA APPLICATA ALLA RADIOTERAPIA
Pantelleria (Tp), 22 Settembre 2006
Responsabili Scientifici: S. Piraneo, G. Borasi
Crediti ECM per fisici: 7
Crediti ECM per medici nucleari e radioterapisti: 6
CORSO DI FORMAZIONE PER ESPERTI
RESPONSABILI DELLA SICUREZZA IN
RISONANZA MAGNETICA
Roma, 5-7 Ottobre 2006
Responsabile Scientifico: M. Stasi
Crediti ECM per fisici: 28
LA GESTIONE DELLE RADIAZIONI OTTICHE COERENTI E NON COERENTI IN
AMBITO SANITARIO: APPLICAZIONE
DELLE LINEE GUIDA DELLA REGIONE
LOMBARDIA
Milano, 18 Ottobre 2006
Responsabili Scientifici: A. Del Vecchio, A.
Crespi
Crediti ECM per fisici: 4
LA GESTIONE DELLE RADIAZIONI OTTICHE COERENTI E NON COERENTI IN
AMBITO SANITARIO: APPLICAZIONE
DELLE LINEE GUIDA DELLA REGIONE
LOMBARDIA
Milano, 15 Novembre 2006
Responsabili Scientifici: A. Del Vecchio, A.
Crespi
Crediti ECM per fisici: 5
INTRODUZIONE ALLA STATISTICA MEDICA
Como, 16-17 Novembre 2006
Sc. Sup. di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
14
Responsabili Scientifici: A. Torresin, M.
Brambilla, E. De Ponti
Crediti ECM per fisici: 15
Crediti ECM per medici nucleari, radiologi e
radioterapisti: 15
IL METODO MONTECARLO NELLA FISICA
MEDICA: CODICI DI CALCOLO E LORO
APPLICAZIONI
Roma, 28-29 Novembre 2006
Responsabile Scientifico: D. Aragno
Crediti ECM per fisici: 19
AGGIORNAMENTI IN RADIOTERAPIA
Torino, 13 Dicembre 2006
Responsabile Scientifico: V. Rossetti
Crediti ECM per fisici: 11
STANDARD DI COMUNICAZIONE IN MEDICINA
Padova, 13 Dicembre 2006
Responsabile Scientifico: L. Mantovani
Crediti ECM per fisici: 6
CORSO DI FORMAZIONE PER ESPERTI
RESPONSABILI DELLA SICUREZZA IN
RISONANZA MAGNETICA
Roma, 22-24 Marzo 2007
Responsabile Scientifico: M. Stasi
Crediti ECM per fisici: 24
RADIOTERAPIA AD INTENSITÀ MODULATA: ASPETTI CLINICI, TECNICI, PLANNING
E DOSIMETRIA
Trento, 17-18 Maggio 2007
Responsabili Scientifici: L. Menegotti, A.
Valentini
Crediti ECM per fisici: 12
In fase di accreditamento ECM per medici
radioterapisti.
METODI PER L’OTTIMIZZAZIONE E LA
DOSIMETRIA NELLE TECNICHE DIAGNOSTICHE SPECIALI: RADIOLOGIA PEDIATRICA E INTERVENTISTICA, TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA, SCREENING
RADIOLOGICO
Gazzada (Va), 23-25 Maggio 2007
Sc. Su. di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
Responsabili Scientifici: A. Torresin, R. Pado-
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Aggiornamenti
RIGENERARE TESSUTI CON ENERGIE
FISICHE NON IONIZZANTI
Quadri didattici
Franco Bistolfi
Le radiazioni non ionizzanti (NIR) sono
ormai da alcuni decenni diffusamente impiegate sia in diagnostica (ecografia, RMN) che
in terapia oncologica (ipertermia, con RF e
MO) e non oncologica (terapia fisica riabilitativa, prevalentemente in campo ortopedico).
Meno diffuso, invece, nonostante la sua
dimostrata utilità, è l’impiego dei campi magnetici pulsati a frequenze ELF e degli ultrasuoni pulsati di bassa intensità SATA a scopo
rigenerativo tessutale sia nel caso di lesioni
ossee (fratture a consolidamento ritardato,
pseudoartrosi) che in presenza di lesioni
delle parti molli (ulcere cutanee croniche su
base vascolare, lesioni traumatiche di nervi
periferici).
A parte il significato clinico e l’importanza
terapeutica dei suddetti effetti rigenerativi
tessutali, è di particolare interesse scientifico
il fatto che risposte rigenerative fra loro molto
simili si possano ottenere sia con energie elettromagnetiche che con energie vibrazionali
meccaniche.
Chi scrive ha dedicato a questo argomento ampie ricerche in questi ultimi anni
(1,2,3,4) con lo scopo di trovare una plausibile spiegazione fisica e biologica alla somiglianza dei bioeffetti rigenerativi ottenuti con
energie fisiche diverse. Un recente lavoro
(Fisica in Medicina, 4/2006, 314-324) rappresenta in un certo senso la conclusione di
quel gruppo di ricerche, dove peraltro si propone una valutazione comparativa dei segnali magnetoelettrici indotti nei tessuti e dei
segnali pressori meccanici applicati sui tessuti, esprimendoli rispettivamente in V/m e in
Pa. Condizione necessaria per rendere possibile un confronto quantitativo fra i due tipi di
energie coinvolte in terapia rigenerativa, sulla
base dei processi trasduzionali a doppia via
(elettromagnetico-meccanico e meccano-elettrico) ampiamente dimostrati anche a livello
della materia vivente.
Si è così potuto dimostrare che l’interscambiabilità trasduzionale fra i due tipi di
segnale (s. magnetoelettrico e s. vibrazionale
meccanico) non si verifica in maniera efficace lungo tutto l’arco dei possibili valori in
V/m e in Pa, essendo funzione dell’intensità
dei segnali medesimi.
Il presente lavoro ripropone i contenuti
di quell’articolo sotto forma di quadri
didattici mettendoli a disposizione di chi
ritenga di poterli utilizzare per lezioni o
conferenze.
ALCUNI ORIENTAMENTI GENERALI IN TERAPIA
• Malattie infettive
terapia causale
vaccini
antibiotici
chemioterapici
antivirali
• Processi infiammatori
ter. sintomatica e causale
ridurre i 5 segni* con steroidi e FANS
eliminare la causa
• Neoplasie
ter. ablativa e sintomatica
CHIR
RT
CHT
eliminare il tumore
trasformare, differenziare
il tessuto tumorale in tessuto normale
* I 5 segni dell’infiammazione:
rubor, tumor, dolor, calor e
functio laesa
FANS: Farmaci Antinfiammatori Non Steroidei
Figura 1
1-2/2007 - Fisica in Medicina
15
SCOPI DELLA MEDICINA RIGENERATIVA
• ricostruire l'integrità di un tessuto leso
ACCELERANDO
processi morfogenetici spontanei
o
STIMOLANDOLI
in caso di insufficiente riparazione
sempre interagendo con la
VIS MEDICATRIX NATURAE
Figura 2
I MEZZI DELLA MEDICINA RIGENERATIVA
sutura
riduzione di fratture
lembi miocutanei
trapianto d’organi
• Chirurgia
• Bioingegneria + Biomeccanica
• Chimica*
matrici
cutanee
vascolari
cartilaginee
ergoni
collageno
ATRA
scavengers di radicali liberi
• Cellule staminali
• ENERGIE FISICHE
Figura 3 - * Ergoni: vitamine e ormoni. ATRA: All Trans Retinoic Acid.
Scavengers di RL: catalasi, superossidodismutasi, vitamina E
ENERGIE FISICHE IN MEDICINA RIGENERATIVA
• Elettromagnetiche
CEMP-ELF
RF pulsate a frequenza ELF
Soft-laser in CW e in PW-ELF
MO su punti di agopuntura
• Meccaniche
US pulsati a frequenze ELF e bassa intensità
IS (cosiddetta vibroterapia)
Tecniche di laboratorio < 1Hz
- pressione
- trazione
- shear stress
}
su colture cellulari
Figura 4 - CEMP-ELF: campi e.m. pulsati a frequenze ELF.
RF: radiofrequenze, MO: microonde. CW: continuous wave. PW: pulsed wave. US: ultrasuoni.
IS: infrasuoni. Shear stress: stress meccanico da scorrimento
16
Fisica in Medicina - 1-2/2007
RIPARAZIONE DI LESIONI OSSEE CON CEMP-ELF
Letteratura 1966-2000
Risultati positivi in 15 su 20 trials:
fratture recenti
ritardato o mancato consolidamento
pseudoartrosi
osteoporosi
allungamento chirurgico arti inferiori
Figura 5
RIPARAZIONE DI LESIONI OSSEE CON CEMP-ELF
il segnale di Bassett:
2 mT
5 ms ON
65 ms OFF
ripetizione impulso 15 Hz
campo E indotto
30 mV/cm (3 V/m)
Però anche altri “field patterns” si sono rivelati utili
Figura 6
RIPARAZIONE DI LESIONI OSSEE
CON US PULSATI DI BASSA INTENSITÀ
frequenza portante
1.5 MHz
200 µs/impulso
ON
800 µs/pausa
OFF
frequenza ripetizione impulso 1000 Hz
intensità SATA
30 mW/cm2
durata trattamento
20’ /giorno/alcune settimane
Figura 7
1-2/2007 - Fisica in Medicina
17
Le curve dimostrano la
percentuale di fratture
diafisarie tibiali guarite
clinicamente e radiologicamente in funzione del
tempo in giorni.
A 90 giorni dalla frattura
risultavano guarite il 56%
delle 33 fratture trattate
con US contro il 18% di
quelle trattate con placebo. Il tempo medio di
guarigione delle frattureUS fu di 96±4,9 giorni
contro i 154±13.7 giorni
delle fratture-placebo.
Figura 8 - Studio clinico di Heckman J.D. e coll. (J. Bone Joint Surg. Amer. 76: 26-34, 1994).
Ridisegnata e semplificata da F. Bistolfi in “Suoni e Vibrazioni sull’Uomo. Rischio Beneficio” (Omicron Editrice, Genova 2004, pag. 97)
Le curve dimostrano la
percentuale di fratture
dell’estremo distale del
radio (osso trabecolare)
guarite in funzione del
tempo.
A 70 giorni dalla frattura
risultavano guarite il 70%
delle 30 fratture trattate
con US contro il 19%
delle 31 fratture trattate
con placebo. Il tempo
medio di guarigione
delle fratture-US fu di
61±3,0 giorni contro
98±5.0 giorni delle fratture-placebo.
Figura 9 - Studio clinico di Kristiansen T.K. e coll. (J. Bone Joint Surg. Amer. 79: 961-973, 1997).
Ridisegnata e semplificata da F. Bistolfi in “Suoni e Vibrazioni sull’Uomo. Rischio Beneficio” (Omicron Editrice, Genova 2004, pag. 97)
18
Fisica in Medicina - 1-2/2007
US PULSATI DI BASSA INTENSITÀ
E FRATTURE NON CONSOLIDATE
DAL Registry Data on Nonunions del VI/2000
ossa lunghe
scafoide
metatarsi
guariti
tempo medio
1188
(età media 655 g.)
961
(>80%)
160 giorni
Figura 10
RIPARAZIONE DI LESIONI DEI TESSUTI MOLLI
CON CEMP - ELF
Letteratura 1966-2000
Risultati positivi in 25 su 29 trials
ferite cutanee sperimentali
ulcere cutanee varicose
ulcere cutanee da lesioni spinali
lembi cutanei ischemici
prevalgono bassi valori di campo
2 - 20 mT
1- 5 ms/impulso
frequenza ripetizione impulsi 50-75 Hz
durata trattamento da 30’ ad alcune ore
al giorno per alcune settimane
Figura 11
1-2/2007 - Fisica in Medicina
19
RIPARAZIONE DI NERVI PERIFERICI
CON CEMP - ELF
Neurotomie sperimentali
0.9 - 1.8 mT
5 ms/impulso ON
62 ms/pausa
OFF
frequenza ripetizione impulsi 15 Hz
x 6 ore al giorno x 4 settimane
CEMP
n. fibre/mm2
9000 ± 5000*
4000 ± 6000**
controlli
2000 ± 3000 *
700 ± 200**
* anastomosi dei monconi
** interposizione di trapianto
Figura 12
RIPARAZIONE DI LESIONI DEI TESSUTI MOLLI
CON US PULSATI A BASSA INTENSITÀ SATA
Ulcere varicose
US frequenza portante
3 MHz
2 ms/impulso ON
8 ms/pausa
OFF
frequenza ripetizione impulsi 100 Hz
intensità 0.25-1.00 W/cm2 SATA
10’ al giorno x 3 volte/settim. x 4 settim.
Neurotomie sperimentali
US frequenza portante
20 µs/impulso
x 1000 Hz
16 mW/cm2
SATA
1.5 MHz
20’ al giorno x 12 giorni
aumenta il numero di fibre spesse
aumenta l’attività delle cellule di Schwann
Figura 13
20
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Figura 14 - Rassomiglianza degli effetti rigenerativi ottenuti in ulcere cutanee croniche di origine
venosa a mezzo di ultrasuoni (A B) e di campi magnetici ELF (A1, B1,). A destra: effetto terapeutico di un trattamento con campi magnetici (4-6 mT, 12 Hz, sedute di 15’, tre frazioni alla settimana)
in un caso di ulcera varicosa cronica di lunga durata in donna di 72 anni. A sinistra: effetto terapeutico di un trattamento con ultrasuoni (0.8 MHz, 0.2 - 0.5 W/cmq, CW, sedute di 5-10’, 2-3 sedute a
settimana) in un caso di ulcera varicosa di lunga durata in donna di 53 anni.
AAI prima del trattamento, BBI a guarigione avvenuta. Da F. Bistolfi “Suoni e Vibrazioni sull’Uomo.
Rischio Beneficio”. Omicron Editrice, Genova 2004, pag. 88-89
energie
ALLA DOMANDA:
elettromagnetiche
?
meccaniche
Rigenerazione
tessutale
RISPONDONO
la BIOLOGIA
e
la FISICA
Figura 15
1-2/2007 - Fisica in Medicina
21
LA RISPOSTA DELLA BIOLOGIA SPERIMENTALE
È dimostrato che
energie e.m.
e
meccaniche
stimolano
➱
OSTEOBLASTI
CONDROCITI
FIBROBLASTI
ENDOTELI
CELLULE MUSCOLARI LISCE
CELLULE NERVOSE
•••••
Figura 16
••••• inducendo:
• aumento di [Ca2+]i e di secondi messaggeri
tramite canali voltage-gated e stretch-gated
• espressione di
• sintesi di
geni
citochine
fattori di crescita
proteine
collageno (matrice intercellulare)
glucosaminoglicani (GAG)
DNA
• crescita asimmetrica dei neuriti
• apoptosi e antiapoptosi
Figura 17
22
Fisica in Medicina - 1-2/2007
ORIENTAMENTO DI CELLULE SOTTO FORZE E.M. E MECCANICHE
H
Figura 18 - OBL = osteoblasti; DRG = Dorsal Root Ganglia
LA RISPOSTA DELLA FISICA
TRASDUZIONI ENERGETICHE NEI TESSUTI
(Sperimentalmente dimostrate)
E
M
A
T
• campi e.m. ELF
vibrazioni nanometriche
• Microonde
onde acustiche in
• Laser
fantoccio tessuto-simile
cervello di animali
ultrasuoni
• RX e particelle di alta energia
Ultrasuoni
Figura 19 - E M A T: Electro Magnetic Acoustic Transduction
1-2/2007 - Fisica in Medicina
23
LA RISPOSTA DELLA FISICA
TRASDUZIONI ENERGETICHE NEI TESSUTI
(Sperimentalmente dimostrate)
A
E
M
T
• effetto piezoelettrico e piezoelettrico invertito
• forze meccaniche
• Ultrasuoni
apertura canali del Ca 2+
segnali e.m. di alta frequenza
• interazioni acusto-elettroniche nei superreticoli semiconduttori
Figura 20 - A E M T: Acousto Electro Magnetic Transduction
LA TRASDUZIONE ENERGETICA
A DOPPIA VIA TROVA BUONI ALLEATI
TRASDUTTORI NATURALI E.M.
MECCANICI
TRASDUTTORI NATURALI MECCANO
ELETTRICI
• nelle PROTEINE
• nei CANALI IONICI
VOLTAGGIO-DIPENDENTI
MECCANO-DIPENDENTI
VOLTAGGIO- e MECCANO- DIPENDENTI
• In realtà, anche i canali ionici sono proteine
Figura 21
DOVREMMO ALLORA CONCLUDERE
che
per la rigenerazione di tessuti lesi
ENERGIE E.M.
e
MECCANICHE
possano
ESSERE SEMPRE INTERSCAMBIABILI
?
Figura 22
24
Fisica in Medicina - 1-2/2007
LA RISPOSTA È: NON SEMPRE
perchè
elettromagnetico
un segnale primario
meccanico
può agire
soltanto come tale
od anche come s. trasdotto
IN FUNZIONE
DEL SUO ORDINE DI GRANDEZZA
Figura 23
Figura 24
Figura 25
Nelle due figure (da Fisica in Medicina 4/2006, pag. 319) è indicata la grandezza efficace dei segnali di trasduzione energetica. Così, l’effetto piezoelettrico porta a valori elettrici efficaci (1 µV 100mV)
solo per compressioni meccaniche comprese fra 103 e 108 Pa. L’effetto piezoelettrico invertito porta
a variazioni dimensionali efficaci (1 nm 100nm) solo per campi elettrici compresi fra 104 e 106
V/m. EXP.BM = Experimental Biomechanics; US = Ultrasound; SW = Shock Waves.
Per ulteriori chiarimenti v. il lavoro originale (rif. 5).
1-2/2007 - Fisica in Medicina
25
QUALI COMPITI PUÒ AVERE
IL FISICO IN MEDICINA RIGENERATIVA?
Figura 26
Il FISICO:
• analizza il segnale e.m. e meccanico e fa i controlli
di qualità delle apparecchiature
• studia l’interazione fra US e correnti elettriche
in fantocci tessuto-equivalenti
• fa misure di effetto piezoelettrico
in US-terapia
in vibroterapia con IS
• confronta i segnali meccano-elettrici prodotti da forze meccaniche
con i segnali magneto-elettrici prodotti con CEMP-ELF
Figura 27
Il FISICO insieme col MEDICO SPECIALISTA:
• scelgono le apparecchiature terapeutiche
elettromagnetiche
di alta frequenza (US)
e vibrazionali
di bassa frequenza (IS)
• analizzano criticamente i segnali e.m. e meccanici
pubblicati in letteratura
• perfezionano le tecniche di accoppiamento fra
energia e tessuti nella cura di
cutanee
ossee
lesioni
nervose periferiche
postradioterapiche
Figura 28
26
Fisica in Medicina - 1-2/2007
BIBLIOGRAFIA
1. F. Bistolfi, B. Brunelli - On Electromagnetic-Acoustic transduction in Biology and Medicine.
A speculative review.
Physica Medica 17(2): 37-66, 2001
2. F. Bistolfi - Are Microvilli and Cilia sensors of Electromagnetic Fields ?.
Physica Medica 18(3): 85-94, 2002
3. F. Bistolfi - Sound and Vibration Nonaudi-tory Effects. Intriguing Topics in Medical Physics.
Physica Medica 19(4): 265-285, 2003
4. F. Bistolfi - Evidence of Interlinks between Bioelectromagnetics and Biomechanics. From
Biophysics to Medical Physics.
Physica Medica 22(3): 71-95, 2006
5. F. Bistolfi - Fisica medica e terapia fisica rigenerativa.
Fisica in Medicina, 4/2006, 314-324
NB - Per tutte le altre voci bibliografiche relative agli argomenti illustrati nelle figure ma non
espressamente citate, v. rif. 5
Ultime novità ICRU
La I n t e r n a t i o n a l C o m m i s s i o n o n R a d i a t i o n U n i t s a n d
M e a s u r e m e n t s ha pubblicato nel dicembre 2006 il R e p o r t 7 6
Measurement Quality Assurance for Ionizing Radiation Dosimetry.
Il Report descrive i metodi necessari nelle misure di assicurazione
della qualità e nelle calibrazioni di radiazioni ionizzanti. I metodi trattati sono applicabili a tutti i tipi di radiazioni usate in fisica medica,
radioprotezione, applicazioni industriali e misure ambientali. I tipi di
radiazioni sono fotoni, elettroni, neutroni e particelle cariche. Le
grandezze trattate sono la dose assorbita, il kerma in aria, la fluenza
e la dose equivalente. Il Report è rivolto a soggetti e organizzazioni
responsabili di misure e calibrazioni di radiazioni ionizzanti, ma anche
ad organismi di controllo e regolamentazione.
1-2/2007 - Fisica in Medicina
27
Corsi e ricorsi:
dalla Tomografia di Vallebona alla Tomosintesi
Giorgio Cittadini
Questa breve e aformale nota – la cui
concezione devo alla cortese insistenza di
Fabrizio Levrero, mio prezioso revisore
delle tematiche fisiche nella nuova VI edizione del manuale di “Diagnostica per
immagini e Radioterapia” – affronta una
tecnica di formazione di immagini semplice e brillante, costituente un vero e proprio
«ritorno» di una grande protagonista del
passato, la tomografia di Alessandro Vallebona, più o meno riveduta e corretta tecnologicamente.
La storia della Radiologia – e in senso
più estensivo della Diagnostica per immagini – è fatta di «corsi e ricorsi»: i primi
verso l’obsolescenza (nessuno è eterno,
men che mai le tecniche di studio del
vivente!), i secondi – meno comuni – verso
la ricerca del tempo perduto. Sono sufficienti, in proposito, alcuni esempi di tecniche e metodiche delle quali è traccia
ampia nella memoria dei radiologi meno
giovani.
Tecniche obsolete: schermografia; chimografia (tecnica genovese, come la
tomografia, che ha impegnato il nome illustre di Pietro Cignolini); xeroradiografia
(della quale sopravvivono, però, i principi
tecnologici, riciclati in alcune tecniche
radiografiche digitali); ingrandimento diretto radiografico; plesioradiografia; stereoradiografia. Metodiche obsolete: pneumoencefalografia, ventricolografia, mielografia e
saccoradiculografia (in passato del tutto
fondamentali in Neuroradiologia); pneumotorace e pneumoperitoneo diagnostico,
pneumoginecografia, pneumomediastino;
parietografia
gastrica
e
pneumostratipancreatografia; cistografia a
doppio contrasto; colangiografia endovenosa (sopravvive, quale metodica di
seconda istanza – se non di terza! – la preziosa colecistografia per os del passato).
Non c’è più l’angiografia convenzionale
28
(essendo oggi divenuta «convenzionale»
l’angiografia digitale!), chi pratica oggi più
la splenoportografia trans-parietale? La
termografia a contatto è obsoleta, resiste
(ma con riserve!) la teletermografia, oggi
anch’essa convertita al digitale.
Tutto ciò si è manifestato lentamente
ma ineluttabilmente a partire dai primi anni
’70, soprattutto quale conseguenza dell’avvento e della maturazione delle neotomografie, delle tecniche aradiative, delle tecniche digitali.
Accanto al ritorno, qui considerato,
della tomografia nella formulazione 1930
secondo Vallebona, non si può tacere l’avvento della tomografia a coerenza ottica,
tecnica del tutto nuova e sotto certi aspetti similecografica utilizzante la luce in vece
degli US. Le Immagini molecolari – nei
riguardi delle quali il lavoro di ricerca è
effervescente in alcuni Centri diagnostici
d’avanguardia (ma con preparativi più o
meno avanzati un po’ ovunque!) – meritano più di un cenno, soprattutto per il più
ampio respiro di pensiero che è alla loro
base, con capacità di incidere sull’intera
struttura pragmatica dell’atto diagnostico.
I principi della Tomosintesi
Con il termine «tomosintesi» si fa riferimento alla ricostruzione (quindi alla «sintesi») di immagini dei singoli strati di un
oggetto (quindi di «tomogrammi») a partire
da un insieme discreto di sue proiezioni
ottenute sotto diverse angolazioni. La
tomosintesi, dunque, di per sé è un principio di acquisizione di immagini. Ma poiché
per «guardare dentro l’oggetto» è necessario il ricorso ai raggi X, la tomosintesi è nel
contempo una tecnica röntgendiagnostica
complementare.
Il lettore è qui invitato, fino a piena comprensione dei limiti di similarità e dissimilarità, a concepire la tomosintesi come una
Fisica in Medicina - 1-2/2007
fedele versione contemporanea «elettronica» della tomografia convenzionale «geometrica», i cui principi verranno qui riassunti nei loro elementi essenziali.
Le immagini radiografiche sono «immagini di sommazione» che riproducono su un
unico piano una traccia più o meno evidente di tutte le strutture che il fascio di
raggi X incontra nei piani compresi tra
quello d’ingresso e quello d’uscita nella
regione corporea in studio. Intrinseci al
procedimento sono quindi i fenomeni di
sommazione e di sottrazione di ombre,
potenziali responsabili della produzione di
falsi reperti positivi e del mascheramento di
veri reperti positivi. Classico, in proposito,
è l’esempio dell’infiltrato precoce tisiogeno
di Assmann-Redeker non visibile nel radiogramma toracico perché mascherato dalla
clavicola.
La tecnica röntgendiagnostica complementare che mira a formare «immagini
analitiche», rappresentative cioè delle sole
strutture presenti in strati preselezionati
della regione in studio, fu definita nel 1930
dal suo ideatore e realizzatore, ALESSANDRO
VALLEBONA, stratigrafia e infine denominata
tomografia
dalla
Commissione
internazionale specificamente preposta.
Nella tomografia convenzionale il tubo
a raggi X e il detettore (la tradizionale cassetta contenente il sistema schermo/pellicola) sono assoggettati a un movimento
traslatorio lineare o pluridirezionale, continuo, simultaneo ma contrapposto,
«vincolato», facente fulcro su un asse posizionato preliminarmente alla profondità
dello strato corporeo del quale si intende
ottenere l’immagine tomografica. La
profondità è variata spostando, nelle successive acquisizioni di immagini, l’asse del
movimento
vincolato
del
sistema
tubo/detettore.
Questo movimento fa sì che la proiezione sul detettore delle singole strutture presenti nei piani attraversati dal fascio di
raggi X si sposti in modo tale che solo le
strutture dello strato prescelto, lo strato
1-2/2007 - Fisica in Medicina
fisso, saranno proiettate sempre nella stesso punto e quindi rappresentate in maniera
netta, mentre le strutture situate al di sopra
o al di sotto dello strato fisso saranno
costantemente proiettate in punti differenti
e di conseguenza verranno più o meno sfumate sovrapponendosi all’immagine dello
strato fisso in forma di «ombre parassite»,
secondo la dizione di Vallebona, o «rumore
di fondo», secondo la moderna dizione elettronica. Lo spessore dello strato fisso varia
da 1 a 3 mm.
Punti critici della tomografia convenzionale sono:
1. la limitata risoluzione di contrasto consentita dalla natura intrinsecamente
«sfumata» dell’immagine;
2. la presenza di ombre parassite;
3. la dose di radiazione elevata somministrata al paziente nel complesso delle
molteplici acquisizioni sequenziali degli
strati ritenuti utili.
La tomosintesi, tecnica concepita più di
30 anni fa ma solo del tutto recentemente
oggetto di specifica attenzione, mira a sopperire a questi punti critici.
Primo passo (del tutto determinante!)
per la sua implementazione è la sostituzione del detettore radiografico tradizionale (il
sistema schermo/pellicola) con un detettore digitale (i detettori a pannello piatto
ormai largamente diffusi in radiologia,
veloci nell’acquisizione dei dati, ne costituiscono la piattaforma ideale). Diviene
così possibile procedere, durante un singolo movimento combinato del sistema tubo/detettore, all’acquisizione dei dati di
trasmissione dei raggi X relativi a un
numero «discreto» di proiezioni dell’intera
regione in studio. Il fulcro di questo movimento è fisso e disposto al di sopra della
regione corporea in studio.
In fig. 1 è illustrato schematicamente il
procedimento di acquisizione delle proiezioni come realizzato nello studio della
mammella, che costituisce al momento
attuale il punto di massimo successo della
tomosintesi.
29
mine del procedimento, quindi, i valori
relativi a strutture sopra- o sottostanti, che
possono nascondere nel singolo strato un
reperto anormale o generarne uno falsamente tale, hanno un peso molto minore.
Come per altre tecniche 3D, le immagini
possono essere combinate per creare una
vista tridimensionale che porti le strutture
in rilievo e può essere ruotata nello spazio
per una più attenta osservazione.
Applicazioni cliniche
V’è giustificato ottimismo su sviluppi
significativi della tomosintesi nello studio
della mammella e del polmone, per i quali
le apparecchiature «dedicate» sono già
prossime alla approvazione, negli USA, da
parte degli Enti preposti. Segnalazioni di
un certo interesse sono presenti relativamente all’uso in angiografia, ortopedia e radiologia odontoiatrica.
Nello studio della mammella assumono
rilievo alcune osservazioni. Il contrasto dei
reperti nodulari e delle distorsioni parenchimali rispetto al fondo è aumentato data
la maggiore sfumatura delle strutture
appartenenti ai piani sopra- e sottostanti, e
quindi il minore «rumore» sussistente (fig.
3). Per lo stesso motivo, ombre parassite
sono presenti con minore frequenza. La
dose di radiazione erogata all’intera struttura mammaria è inferiore a quella di una
mammografia convenzionale con 2 proiezioni. La compressione della mammella di
Fig. 3. La presenza di «rumore» apportato dalla
sommazione di «ombre» di strutture ubicate nei
diversi piani della mammella maschera nell’immagine mammografica convenzionale (a sinistra) la
piccola formazione nodulare presente nell’area
racchiusa dal cerchio a scopo di riferimento, bene
evidenziata nell’immagine tomografica (1 mm di
spessore!) ottenuta mediante tomosintesi (a
destra). Per cortesia di Hologic Inc.
30
entità e durata minore di quanto necessario nella mammografia convenzionale
costituisce elemento di particolare gradimento da parte delle pazienti sottoposte a
indagine.
Secondo i dati emersi nelle prime sperimentazioni, la tomosintesi consente l’individuazione di una percentuale maggiore di
carcinomi mammari rispetto alla mammografia convenzionale, riducendo i FN di una
percentuale stimabile intorno al 15% (fig.
4). La localizzazione dei reperti nel contesto dell’organo è più immediata e precisa,
agevolando l’esecuzione delle biopsie
mirate. Il numero di FP è ridotto di una percentuale stimabile intorno all’80%: conseguentemente divengono significativamente
minori i richiami inutili di pazienti per supplementi di indagini (fig. 5).
La tomosintesi della mammella si prospetta dunque, in un futuro molto prossimo, esame vantaggioso sia in fase diagnostica, sia nei programmi di screening,
destinato verosimilmente a sostituire (o ad
affiancare nella stessa apparecchiatura!) la
mammografia convenzionale. Secondo
una felice espressione di E. Rafferty, che
ha partecipato al progetto di validazione
clinica della tomosintesi mammaria in via
di completamento al Massachusetts General Hospital, «la tomosintesi capitalizza i
punti forti e le accertate capacità della
mammografia; in effetti, è una mammografia migliore della mammografia». Il
medico che analizza le immagini potrà, con
efficace similitudine, «sfogliare» come le
pagine di un libro l’interno della mammella
senza la sovrapposizione di altri tessuti.
L’uso di MdC, a tutt’oggi in fase del tutto
iniziale, potrà forse aggiungere informazioni sulla dinamica del rifornimento ematico
delle lesioni individuate più ricche rispetto
a quanto ottenibile con la mammografia
convenzionale.
Secondo promettente campo di applicazione della tomosintesi è costituito dal polmone con particolare riferimento alla
individuazione dei piccoli noduli (fig. 6).
Le modalità di acquisizione delle immagini sono simili a quelle della tomosintesi
mammaria. In linea di massima, però, è
necessario acquisire un numero maggiore
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Fig. 1. Il movimento tubo/detettore secondo il procedimento adottato da Hologic Inc. (Bedford, MA,
USA), per la tomosintesi della mammella. La
mammella è posizionata esattamente come avviene per la mammografia convenzionale, ma la
compressione applicata è minore avendo il solo
scopo di mantenerne l’immobilità durante l’acquisizione. Il tubo si muove lungo un arco di 50°
con fulcro attorno a un’asse situato a 21,7 cm dal
piano del detettore. Durante il movimento sono
acquisite, in un tempo di circa 7 secondi, 11
proiezioni dell’intero organo da angolazioni diverse regolarmente equispaziate. I dati di trasmissione sono inviati al computer ove ha luogo la
ricostruzione strato per strato delle immagini
tomografiche.
Fig. 2. La figura, che può essere utilmente raffrontata a quella relativa alla sfumatura tomografica
delle strutture situate al di fuori del piano oggettivo in tomografia convenzionale, evidenzia il più
semplice approccio «sposta e somma» in grado di
consentire nella tomosintesi la ricostruzione degli
strati cui appartengono il cubo (a) e la sfera (b) a
partire dalle misure relative a tre delle molteplici
viste assunte dal sistema tubo/detettori.
Poiché durante il movimento la regione
corporea in studio è attraversata sotto differenti angoli dal fascio di raggi X aprentesi a ventaglio, gli elementi del detettore ricevono in successione temporale informazioni correlate su ciascun elemento di volume dell’oggetto. L’insieme delle proiezioni
digitali contiene quindi una completa informazione strutturale su tutti gli strati dell’oggetto.
Secondo passo è l’ordinamento e la corretta sommazione dei valori di proiezione
(fig. 2) mediante opportuni algoritmi
implementati sul calcolatore devoluto,
consentendo quale risultato finale di ottenere sezioni paragonabili (ma, come
vedremo, ampiamente corrette da criticità!) a quelle della tomografia convenzionale. Lo spessore di strato è di 1
mm; la risoluzione spaziale 0,1 mm.
La tomosintesi, dunque, non fornisce
immagini dirette di proiezione, ma immagini ricostruite dei singoli strati. Gli algoritmi
disponibili in proposito sono molteplici e
più o meno efficienti: dall’algoritmo di
retroproiezione utilizzato in TC opportunamente modificato, ad algoritmi non lineari
iterativi, a metodi di ottimizzazione appositamente adattati. Tutti mirano a eliminare
nel singolo strato ricostruito il «rumore
strutturato» di quelli sopra- e sottostanti.
In linea di principio, se le traiettorie del
sistema tubo/detettori sono progettate in
modo opportuno le matrici numeriche
costituite dai dati di trasmissione possono
essere ordinate in modo tale che solo i
valori relativi alle strutture presenti in un
certo piano dell’organo in studio (quindi in
un singolo strato!) si sovrappongano esattamente prima di essere sommati. Al ter-
1-2/2007 - Fisica in Medicina
31
Fig. 4. I falsi negativi mammografici. La storia di questa paziente è esemplare nel male e nel bene. Il mammogramma (A), eseguito in un’indagine di screening, fu giudicato BI-RADS1, cioè normale. Qualche settimana dopo la paziente si presentò spontaneamente avendo notato la palpabilità di un nodulo nella mammella poco al di sopra del capezzolo e verso l’esterno. L’ecografia individuò la presenza del reperto e ne
guidò la biopsia (carcinoma duttale in situ). La revisione retrospettiva del mammogramma esitò nuovamente nel giudizio di non visibilità di reperti sospetti (in particolare nell’area racchiusa dal cerchio). La
revisione retrospettiva della tomosintesi (effettuata a suo tempo quale complemento sperimentale) consentì di evidenziare chiaramente la lesione in forma di nodulo di opacità assai tenue a contorni sfumati e
irregolari situato nello spazio radiotrasparente sottocutaneo (B) e di struttura similduttale ispessita contenente una piccola lacuna nel suo contesto (C). Perché la tomosintesi non fu valutata all’atto dell’acquisizione? Perché, trattandosi di indagine eseguita con apparecchiatura non ancora approvata per l’uso clinico, non fu utilizzata per la valutazione diagnostica, ma solo per la successiva valutazione sperimentale! Per
cortesia di Hologic Inc.
Fig. 5. I falsi positivi
mammografici. Il sovvertimento focale dell’architettonica mammaria, irregolare e
con aspetto stellato,
ben visibile nel mammogramma convenzionale nell’area racchiusa dal cerchio
(A), fu ritenuto altamente sospetto di
malignità. Il reperto
era presente anche
nella proiezione cranio-caudale e nei
mammogrammi complementari estemporaneamente assunti.
La presunta lesione fu
sottoposta a biopsia,
nella quale non furono individuati reperti neoplastici. Le due immagini ottenute mediante tomosintesi (B e C), effettuata quale
immediato complemento, isolando strati adiacenti di spessore di 1 mm, inducono ad attribuirne la causa
a una semplice sovrapposizione di parenchima ghiandolare. Alcune piccole calcificazioni prive di significato patologico, situate nel contesto della cute poco al di sopra del capezzolo, sono appena apprezzabili
nella riproduzione tipografica delle immagini. Per cortesia di Hologic Inc.
32
Fisica in Medicina - 1-2/2007
di proiezioni equidistanziate durante la
corsa del sistema tubo/detettori, onde
poter ricostruire almeno 50 strati di 5 mm
di spessore. Il tempo di acquisizione necessario è di circa 10 secondi, compatibile
quindi con il mantenimento dell’apnea da
parte del paziente.
Le immagini, liberate dalla fastidiosa
sovrapposizione delle coste e caratterizzate
da una più nitida rappresentazione delle
diramazioni vasali, consentono, secondo le
prime sperimentazioni cliniche, un sostanziale miglioramento nella visibilità dei
noduli polmonari rispetto al radiogramma
PA (del quale la tomosintesi sembra destinata a divenire un complemento utile).
La trasformazione di una moderna
apparecchiatura radiografica del torace
dotata di detettore a pannello piatto in
senso pro-tomosintesi comporta modifiche
non proibitive economicamente: l’aggiunta
di un motore che generi il movimento controllato del tubo e naturalmente del software specializzato. Le apparecchiature destinate alla tomosintesi del torace sono già
prossime alla approvazione da parte degli
Enti preposti.
Le possibili applicazioni della tomosintesi in angiografia sono molteplici. Le
moderne apparecchiature angiografiche
consentono di per sé la rotazione del braccio a C intorno al lettino di supporto del
paziente, sì che si rende necessario solamente aggiungere il modulo elettronico
supplementare destinato all’elaborazione
dei dati e alla conseguente ricostruzione di
immagini tridimensionali delle strutture
vasali o di immagini simil-TC.
Molti interventi di chirurgia ortopedica
(in particolare, l’apposizione di chiodi
intramidollari) sono preprogrammati sulla
base di immagini tridimensionali. L’acquisizione di questo tipo di immagini può
essere resa possibile anche nella sala
operatoria utilizzando, come avviene per
l’angiografia, un braccio a C motorizzato e
opportuni algoritmi di ricostruzione tomografica.
In maniera analoga, in odontoiatria la
tomosintesi può consentire utili ricostruzioni tridimensionali dei mascellari e delle
arcate dentarie con erogazione di una dose
di radiazione minore di quanto necessario
in caso di uso di apparecchiature radioscopiche rotazionali isocentriche simil-TC.
Applicazione interessante della tomosintesi è stata prospettata nella programmazione dei trattamenti radioterapici, in
particolare nella localizzazione di fili e semi
radioattivi impiantati in brachiradioterapia.
Esulano dalla presente nota le possibili
applicazioni industriali per l’esame di
componenti piatti come schede di circuiti
stampati o di giunture di saldatura in componenti di grosse dimensioni.
Fig. 6. Tomosintesi del polmone. L’immagine,
riproducente uno strato frontale di 5 mm di spessore situato a metà profondità nel parenchima
polmonare, mette in chiara evidenza bilateralmente alcune piccole opacità nodulari metastatiche. Si
osservi la nitida rappresentazione delle ramificazioni vasali polmonari e l’assenza di sovrapposizioni costali. Osservazione del Duke University
Medical Center, Durham, NC, USA.
1-2/2007 - Fisica in Medicina
Un sintetico (e conclusivo!) postscriptum: l’interesse nei riguardi della tomosintesi è dimostrato in maniera semplice dall’alto numero di voci bibliografiche presenti sui moderni motori di ricerca. Google alla
voce “tomosynthesis” (ahimé, strapotere
scientifico della lingua anglosassone!) ne
elenca al momento attuale 57200! Ciò può
di per sé rendere conto dell’assenza di una
bibliografia nella presente nota.
33
CARATTERIZZAZIONE DELL’IRRAGGIAMENTO
DEL PERSONALE MEDICO
IN CHIRURGIA VASCOLARE
Piccagli V.1, Sghedoni R.1,2, Tassoni D.1, Barani A.1, Boselli G.3, Borasi G.1
1 Servizio di Fisica Sanitaria, Arcispedale S. Maria Nuova, Reggio Emilia
2 Scuola di Specializzazione in Fisica Sanitaria, Università degli Studi di Milano, Milano
3 Unità Operativa di Chirurgia Vascolare, Arcispedale S. Maria Nuova, Reggio Emilia
INTRODUZIONE
In ambito sanitario, per scopi diagnostici
e/o terapeutici, un notevole numero di operatori è coinvolto nell’utilizzo di sorgenti di
radiazioni ionizzanti, principalmente costituite da macchine radiogene; la stima della
dose efficace (E) ricevuta da questi operatori costituisce un elemento nella valutazione
della sicurezza in campo radioprotezionistico
dei lavoratori stessi. Tale stima è effettuata
sulla base dei risultati forniti principalmente
dagli strumenti di dosimetria individuale forniti ai lavoratori, supportati dai risultati provenienti dai sopralluoghi radioprotezionistici
che verificano l’efficacia dei dispositivi, individuali o ambientali, utilizzati nella routine di
lavoro.
Una valutazione accurata della dose efficace (E) ricevuta dagli operatori si rende
necessaria in modo particolare per coloro
che sono esposti a campi di radiazione intensi o per tempi lunghi ed a campi non omogenei; in questo caso è necessario valutare i
risultati dosimetrici facendo un preciso riferimento alle modalità di lavoro normalmente
attuate, anche al fine di ottimizzare l’esposi-
zione del lavoratore alla sorgente di radiazione. Infatti, se da una parte la maggior parte
di operatori riceve dosi efficaci (E) modeste,
significativamente inferiori ai limiti che la
legge fissa per le persone del pubblico, un
numero esiguo di lavoratori riceve, al contrario, dosi superiori a tali limiti. In quest’ultimo
caso, oltre alla valutazione dell’efficacia dei
dispositivi e dei provvedimenti adottati, risulta oltremodo opportuno caratterizzare in
modo accurato il campo di radiazione entro
cui operano tali lavoratori, al fine di avere
una migliore conoscenza delle modalità di
irraggiamento.
Nella Figura 1 che segue, a titolo esplicativo, è rappresentata la distribuzione delle
dosi efficaci assegnate nell’anno 2005 ai
lavoratori dell’Arcispedale S. Maria Nuova di
Reggio Emilia, derivanti dalle registrazioni
fornite dai dosimetri individuali forniti. I dati
si riferiscono complessivamente a circa 550
lavoratori variamente classificati.
Come si osserva dai dati riportati, un piccolo numero di lavoratori (circa il 5%, ovvero
27 su circa 550) riceve dosi superiori a 1
mSv. Si tratta di personale che svolge la pro-
Figura 1.
Distribuzione
delle dosi efficaci
(E) ricevute dai
lavoratori nell’anno 2005
34
Fisica in Medicina - 1-2/2007
pria attività in:
• Chirurgia vascolare (6 medici con dosi
comprese tra 1.0 e 4.5 mSv/anno);
• Cardiologia aritmologica (3 medici con
dosi comprese tra 1.8 e 6.3 mSv/anno
oltre a 4 IP con dosi comprese tra 1.4 e
2.1 mSv/anno);
• Cardiologia emodinamica (4 medici con
dosi comprese tra 1.1 e 1.9 mSv/anno
oltre a 1 IP con dose di 1.4 mSv/anno);
• Radiologia vascolare (4 medici con dosi
comprese tra 1.0 e 3.3 mSv/anno oltre a
2 IP con dosi comprese tra 1.3 e 2.1
mSv/anno).
Nei primi due casi è previsto l’utilizzo di
apparecchiature radiologiche mobili, mentre
negli altri due di apparecchiature fisse. In
ogni caso gli interventi prevedono l’utilizzo
dell’apparecchio radiologico, che avviene in
regime di scopia (continua, pulsata, angiografica), per lunghi tempi, (anche dell’ordine
di decine di minuti nel corso di un singolo
intervento) e con la presenza entro la sala del
personale sanitario coinvolto.
Considerazioni relativa all’attività di chirurgia vascolare
Nelle attività di chirurgia vascolare la
posizione occupata dal personale medico è in
prossimità del complesso tubo radiogeno/
intensificatore di brillanza ad una distanza
che può essere stimata tra i 50 cm ed 1 m,
posizione che rimane pressoché fissa per
tutto l’intervento; le dosi ricevute nel corso di
uno stesso intervento sono tutt’altro che trascurabili, come dimostra la lettura periodica
dei dosimetri individuali. Tutto il personale
che si trova a svolgere la propria attività in
sala durante l’impiego di apparecchiature
radiologiche è fornito di grembiuli protettivi
anti-X; per coloro che sono esposti in modo
più significativo è previsto anche l’utilizzo di
occhiali anti-X e collarino anti-X a protezione
della tiroide.
Il campo di radiazione, per quanto sopra
espresso, merita pertanto di essere caratterizzato in modo più completo per verificare,
in particolare:
• l’adeguatezza dei dispositivi di radioprotezione, personali o strutturali, impiegati;
• l’adeguatezza della stima della dose efficace effettuata sulla base della lettura dei
dosimetri personali;
1-2/2007 - Fisica in Medicina
• la presenza di forti disomogeneità nel
campo di dose equivalente personale
Hp(10) dovuta alle particolari condizioni
di lavoro, ad esempio alla posizione del
medico chirurgo;
• la possibilità che determinate operazioni
svolte abitualmente durante gli interventi
chirurgici possano essere ottimizzate dal
punto di vista della radioprotezione, individuando ad esempio operazioni critiche
che possono determinare elevate esposizioni a radiazioni.
Tutti i rilievi sono stati effettuati avvalendosi della collaborazione di un medico chirurgo individuato tra coloro che effettuano il
maggior numero di interventi complessi; al
medico è stato fornito un apposito grembiule
anti-X, descritto nella sezione seguente, che
consente l’alloggiamento di sedici dosimetri
in diverse posizioni.
Le misure dell’irraggiamento del personale oggetto del presente lavoro è stato effettuato preliminarmente monitorando cinque
interventi con l’utilizzo di dosimetri a lettura
diretta MGP DMC 2000X, descritti nella
sezione seguente, posizionati in vari punti
sull’operatore. Lo scopo di queste misure
preliminari era quella di determinare indicativamente le caratteristiche del campo a cui
sono esposti gli operatori durante un singolo
intervento; il software DOSIMASS fornito con
i dosimetri a lettura diretta permette, infatti,
di visualizzare la distribuzione temporale dell’equivalente di dose misurato dallo strumento, indicando quali fasi sono più critiche dal
punto di vista radioprotezionistico.
In seguito i rilievi sono stati eseguiti con
dosimetri a TLD utilizzati durante un periodo
dosimetrico standard (della durata di 45 giorni), accumulando la dose ricevuta dal chirurgo nel corso di tutti gli interventi effettuati.
Sono stati complessivamente così monitorati
4 periodi dosimetrici di 45 giorni ciascuno.
Il campo di radiazione in cui è immerso
l’operatore è stato così caratterizzato con l’equivalente di dose personale Hp(10) misurato dai dosimetri, diversamente posizionati
sull’operatore stesso.
MATERIALI E METODI
Il grembiule anti-X utilizzato è stato appositamente realizzato da Europrotex (Cinisello
Balsamo – MI - Italia). Si tratta di un camice
in due pezzi, completamente sovrapponibile
35
sulla parte anteriore, con uno spessore equivalente in piombo di 0.25 mm (che nella
parte sovrapposta porta ad uno spessore di
0.5 mm di piombo equivalente); è dotato di
otto tasche esterne ed otto tasche interne,
entro le quali possono essere alloggiati dosimetri TLD o altra strumentazione, come ad
esempio dosimetri a lettura diretta.
I dosimetri possono essere alloggiati nelle
posizioni denominate (Figura 2): gonna
basso, gonna alto, corpetto anteriore basso,
corpetto anteriore centro, corpetto anteriore
lato sinistro, corpetto anteriore lato destro,
corpetto posteriore sinistro basso, corpetto
posteriore sinistro centro, sia all’esterno che
all’interno del grembiule anti-X.
Preliminarmente all’effettuazione dei rilievi con l’uso dei dosimetri a TLD normalmente in uso sono state effettuate misure su cinque interventi di chirurgia vascolare fornendo
al chirurgo sette dosimetri a lettura diretta
MGP DMC 2000 X (MGP Instruments, Smyrna, GA, Stati Uniti). Quattro di questi sono
stati alloggiati nelle tasche esterne del grembiule anti-X nelle posizioni corpetto anteriore
lato sinistro, corpetto posteriore sinistro centro, gonna basso, corpetto anteriore basso,
due sono stati fissati alle maniche della
casacca da sala operatoria all’altezza dell’avambraccio (posizioni denominate “spalla
destra” e “spalla sinistra”) ed infine un dosi-
metro è stato fissato con nastro adesivo alla
cuffia indossata dal chirurgo durante l’intervento (posizione “capo”).
Durante tre dei cinque interventi il chirurgo ha effettuato l’operazione, posizionandosi
alla destra del complesso tubo radiogeno/
intensificatore di brillanza ad una distanza
compresa tra 50 cm e 1 m dall’asse centrale
del fascio X; nel corso degli altri due interventi ha operato come chirurgo di supporto
alla destra del primo medico. In quest’ultimo
caso si è trovato ad a una distanza di circa
1,5-2 m dall’asse centrale del fascio X. In
questa seconda posizione il medico era
schermato dal collega alla sua sinistra; il fattore distanza e la schermatura da parte del
chirurgo rendono l’esposizione al fascio di
radiazione, in questa posizione, molto meno
intensa che nel caso precedente.
Le due posizioni sopra descritte sono indicate nel seguito, rispettivamente, come “Chirurgo I” e “Chirurgo II” (vedasi Figura 3).
Durante gli interventi i due chirurghi sono
i più esposti al fascio di radiazione; le altre
figure che assistono all’intervento (infermieri,
tecnici di radiologia, strumentisti, anestesisti)
sono in grado di assumere posizioni protette
da barriere durante l’erogazione del fascio di
radiazione o comunque possono porsi a
distanze maggiori dalla sorgente.
Figura 2.
Grembiule antiX dotato di tasche per l’alloggiamento
dei
dosimetri
36
Fisica in Medicina - 1-2/2007
di visualizzare la distribuzione temporale
della dose assorbita con una frequenza di
campionamento scelta dall’utente via software. L’utilizzo di questi strumenti può permettere, ad esempio, di verificare se una procedura comporta una esposizione costante alla
radiazione oppure esistono fasi più critiche
dal punto di vista radioprotezionistico.
Figura 3. Posizioni Chirurgo I e Chirurgo II
Durante gli interventi di chirurgia vascolare monitorati è utilizzato un apparecchio
radiologico GE/OEC 9200 con intensificatore di brillanza da 12” (GE Healthcare); tale
apparecchio è ad uso esclusivo della struttura di chirurgia vascolare. L’apparecchio è
generalmente utilizzato con il tubo posto
sotto al lettino operatorio, in alcuni interventi
ne è previsto anche l’uso in posizione assiale
col tubo posto a fianco del chirurgo.
Al termine dell’intervento è stata registrata la lettura dei dosimetri, che sono stati in
seguito azzerati per l’intervento successivo.
I dosimetri a lettura diretta MGP possono
essere letti, oltre che dal display sull’apparecchio stesso, tramite il software DOSIMASS, interfacciando attraverso infrarossi il
dosimetro con il lettore MGP LDM 220. Il lettore MGP LDM 220 è connesso a un computer via cavo USB. Il software DOSIMASS fornisce la possibilità di modificare le impostazioni interne del dosimetro (ad esempio
soglie di pre-allarme e allarme) e soprattutto
A seguito delle prove preliminari sono
stati forniti al medico chirurgo otto dosimetri
personali da posizionare nelle tasche esterne
del grembiule anti-X, ed otto dosimetri personali da posizionare nelle tasche interne del
grembiule anti-X oltre ad altri due da agganciare alle maniche della casacca da sala operatoria. I dosimetri utilizzati sono dello stesso
tipo di quelli forniti abitualmente agli operatori esposti a radiazioni per monitorare l’equivalente di dose personale Hp(10). Il medico
chirurgo è stato istruito in modo tale da utilizzare per tutti gli interventi effettuati sempre
questo grembiule anti-X e sul corretto posizionamento dei due dosimetri da applicare
alle maniche della casacca.
I dosimetri personali, forniti dalla ditta
TECNORAD (Verona, Italia), sono dotati di
quattro rivelatori a termoluminescenza
LiF:Mg,Cu,P.
Essi sono rimasti nella tasca entro cui
erano collocati per un intero periodo dosimetrico di 45 giorni senza essere mai spostati,
per evitare che fossero ricollocati in posizioni
errate. La lettura dei dosimetri è stata effettuata dalla ditta fornitrice degli stessi, TECNORAD (Verona, Italia). I dosimetri alle spalle sono stati, invece, riposizionati ogni volta.
Figura 4. Nelle foto sono riportati i dosimetri a termoluminescenza
utilizzati e i dosimetri a lettura diretta MGP DMC 2000 X.
1-2/2007 - Fisica in Medicina
37
I periodi dosimetrici monitorati sono stati
quattro (per complessivi sei mesi), durante i
quali il chirurgo ha operato sia nelle posizioni “Chirurgo I” che “Chirurgo II” come avviene usualmente nella routine.
I dati raccolti permettono di descrivere l’esposizione al campo di radiazione nel quale
opera il chirurgo in termini di equivalente di
dose personale Hp(10), misurato dai dosimetri TLD.
Misure analoghe a quelle sopra descritte
sono in corso con un cardiologo che si occupa di interventi di aritmologia (es. impianti di
pace-maker) e successivamente con un cardiologo emodinamista.
Tipo di intervento
Carotide
Posizione dell’operatore Chirurgo II
Tempo di scopia
14’ 12”
Posizione del dosimetro
Hp(10)
µSv)
(µ
Spalla destra
0
Spalla sinistra
2
Corpetto post. sinistro esterno
0
Corpetto ant. centro esterno
3
Gonna basso esterno
7
Corpetto ant. basso esterno
1
Capo
2
RISULTATI
In questa sezione sono riportati i risultati
delle prove effettuate, che saranno discussi
nella sezione seguente.
Nella tabella I sono riassunti i risultati ottenuti durante le prove preliminari con i dosimetri a lettura diretta MGP.
Nella tabella II sono illustrati i risultati
delle misure effettuate posizionando i dosimetri TLD nel grembiule anti-X, nelle tasche
interne ed esterne del grembiule stesso. Ogni
periodo dosimetrico è di 45 giorni.
Nella Figura 5 è riportato, a titolo di esempio, il grafico che si può ottenere esportando
Carotide
Carotide
Carotide
Chirurgo I Chirurgo II Chirurgo I
14’ 30”
11’ 44”
21’ 44”
Hp(10)
µSv)
(µ
0
38
2
12
0
4
2
Hp(10)
µSv)
(µ
1
3
1
3
2
1
2
Endoprotesi
aortica
Chirurgo I
19’ 11”
Hp(10)
µSv)
(µ
1
141
4
21
2
24
4
Hp(10)
µSv)
(µ
6
213
66
23
87
17
9
Tabella I Risultati delle misure preliminari con dosimetri a lettura diretta
Figura 5. Grafico della distribuzione temporale di Hp(10) durante un intervento di chirurgia vascolare. L’istogramma rappresenta l’incremento di Hp(10) in ogni intervallo di campionamento (scelto per queste
misure ogni 10 secondi). La linea tratteggiata rappresenta la misura cumulativa di Hp(10). Si può osservare che l’esposizione al fascio di radiazione, nel corso dell’intervento, non è distribuita in modo omogeneo,
ma è concentrata in un tempo limitato.
38
Fisica in Medicina - 1-2/2007
i dati memorizzati dal dosimetro MGP DMC
2000 X, letti attraverso il software DOSIMASS; il dosimetro è in grado di memorizzare la dose assorbita in intervalli temporali di
campionamento prescelti dall’utilizzatore. In
questo caso l’intervallo scelto è stato di 10
secondi (si tratta dell’intervallo più breve, è
possibile scegliere intervalli temporali fino a
24 ore). Il grafico si riferisce a un singolo
intervento di chirurgia vascolare.
Periodi di controllo effettuati in Chirurgia Vascolare
I periodo
Hp(10) µSv
Posizione
Gonna in basso esterno
Gonna in basso interno
Gonna in alto esterno
Gonna in alto interno
Corpetto ant. in basso esterno
Corpetto ant. in basso interno
Corpetto ant. in centro esterno
Corpetto ant. in centro interno
Corpetto ant. lato SX esterno
Corpetto ant. lato SX interno
Corpetto ant. lato DX esterno
Corpetto ant. lato DX interno
Corpetto post. in basso esterno
Corpetto post. in basso interno
Corpetto post. in centro esterno
Corpetto post. in centro interno
Spalla SX
Spalla DX
124
0
133
0
925
0
774
0
812
0
468
0
18
0
0
0
697
380
II periodo
Hp(10) µSv
55
0
0
0
44
0
0
0
90
0
20
0
0
0
0
0
215
0
III periodo
Hp(10) µSv
766
189
1894
339
3610
223
1963
196
2470
95
1336
124
218
92
139
0
1446
273
IV periodo
Hp(10) µSv
148
0
87
0
169
25
104
0
207
0
57
0
0
8
0
0
256
0
Tabella II Misure con dosimetri TLD in chirurgia vascolare
DISCUSSIONE
Considerazioni relative ai rilievi con dosimetri a lettura diretta
Le misure preliminari effettuate con dosimetri a lettura diretta hanno evidenziato
come l’esposizione dei due medici coinvolti
in interventi di chirurgia vascolare sia fortemente diseguale; di fatto solo il chirurgo che
occupa la posizione I (“il titolare dell’intervento”) è esposto in modo significativo
durante ogni singola operazione. Il collega di
supporto (posizione II) di fatto riceve dosi
che non necessitano di attenzioni maggiori
rispetto a quanto avviene normalmente per
l’uso di apparecchi radiologici in sala operatoria. Quest’ultima considerazione è dovuta
sia alla maggiore distanza dal tubo radiogeno, sia all’effetto di schermo da parte del col-
1-2/2007 - Fisica in Medicina
lega che si trova al suo fianco.
La posizione appare, ovviamente, essere il
principale elemento che condiziona l’esposizione a radiazioni in questi interventi (oltre al
tempo di scopia); il chirurgo si trova in posizione pressoché fissa rispetto al lettino operatorio, a distanza compresa tra i 50 cm ed 1
m dall’asse centrale del fascio X e rimane in
questa posizione durante tutto l’intervento
(Figura 3). L’erogazione del fascio avviene in
diverse modalità (scopia pulsata, scopia in
modalità angiografica); dall’analisi temporale dell’equivalente di dose personale assorbito dagli operatori si osserva che l’assorbimento di dose è concentrato in intervalli di
tempo limitati (vedasi Figura 5) sostanzialmente correlati alle citate modalità di erogazione del fascio radiante.
39
Anche la distribuzione della dose è nettamente influenzata dalla posizione relativa del
chirurgo rispetto al complesso tubo radiogeno/intensificatore di brillanza (alla sua sinistra); il lato sinistro del corpo risulta costantemente più esposto al fascio di radiazione
rispetto al lato destro; in particolare, comprensibilmente, la differenza maggiore si ha tra
spalla sinistra e spalla destra (con una differenza massima tra le due posizioni di ben
0.141 mSv nel corso di un singolo intervento).
Considerazioni relative ai rilievi con dosimetri a TLD
Dalla valutazione dei dati dosimetrici ottenuti (vedasi Tabella II e Figura 6) si possono
fare le seguenti osservazioni:
I. la dose massima è sempre stata registrata a livello del dosimetro posizionato in
corrispondenza dell’addome, che si trova
appena sopra al lettino operatorio. Si sottolinea che il lettino operatorio dispone di
una protezione in gomma piombifera da 1
mm di Pb equivalente;
II. l’andamento delle dosi segnalate dai tre
dosimetri posizionati al petto mostra sempre un andamento decrescente da sinistra
verso destra (la massima differenza registrata tra i valori segnalati dal dosimetro
di sinistra rispetto a quello di destra è
stata pari a 1,13 mSv in un periodo.
Mediamente il dosimetro a destra segnala
un valore di almeno il 50% inferiore al
valore del dosimetro di sinistra);
III. la differenza della dose tra la spalla sinistra e la spalla destra è, come atteso per
quanto detto in precedenza, significativa
(la massima differenza registrata è stata di
ben 1,17 mSv in un periodo. Mediamente
il dosimetro a destra segnala, anche in
questo caso, un valore di almeno il 50%
inferiore al valore del dosimetro di sinistra);
IV. i dosimetri posizionati posteriormente, a
causa delle modalità di lavoro, segnalano
valori poco significativi, pari al massimo
al 6% del valore massimo;
V. i dosimetri posizionati all’interno del camice segnalano valori generalmente non differenti dal fondo ambientale. Nel periodo
in cui i valori segnalati dai dosimetri posizionati all’esterno sono particolarmente
consistenti il valore più alto segnalato dai
dosimetri posizionati nelle tasche interne
è stato pari al 9% del valore massimo
(posizione interno gonna).
I risultati ottenuti mostrano come il valore
di dose segnalato dal dosimetro dipenda, nel
caso di attività in cui le posizioni del personale rispetto all’apparecchio radiologico
sono sostanzialmente statiche, dalla sua
posizione; posizioni distanti tra di loro anche
solamente una ventina di
centimetri (ad esempio
Corpetto anteriore lato SX
esterno vs Corpetto anteriore lato DX esterno) portano a differenze significative nelle letture dosimetriche.
Queste differenze nei
valori di dose segnalati dai
dosimetri inducono a considerare con attenzione
non solo la scelta della
posizione dove andrà collocato il dosimetro (che
influenza le modalità di
stima della dose efficace
E), ma anche le caratteristiche dei camici anti-X
forniti; in particolare la
posizione dove è collocato
il taschino. Poiché la posizione del taschino dipende
Figura 6. Distribuzione di Hp(10) in due diversi periodi di controllo
40
Fisica in Medicina - 1-2/2007
dal fornitore, una eventuale sostituzione di un
camice con un altro avente diversa collocazione porterebbe ad una variazione del dato
fornito dal dosimetro inducendo a valutazioni
dosimetriche errate, oppure a ritenere che
siano cambiate, ad esempio, le modalità
operative oppure il carico di lavoro mentre
l’unica differenza è dovuta esclusivamente al
diverso posizionamento del dosimetro.
CONCLUSIONI
I risultati ottenuti, sia con i dosimetri elettronici sia con i “classici” dosimetri personali a TLD, mostrano come la dose segnalata
dai dosimetri, nelle attività di chirurgia
vascolare ove il medico occupa una posizione fissa nei confronti dell’apparecchio radiologico, dipende fortemente dal loro posizionamento (con differenze nella lettura di oltre
il 50% tra sinistra e destra).
Tale variazione del responso dosimetrico,
ai fini di una corretta valutazione della dose
efficace, deve essere tenuta in debita considerazione nella scelta del posizionamento del
dosimetro e nella fornitura dei dispositivi di
protezione individuale (camici anti-X) ove la
posizione del taschino portadosimetro (a
destra oppure a sinistra) dipende dal fornitore.
BIBLIOGRAFIA
[1] NCRP. Use of personal monitors to estimate
effective dose equivalent and effective dose to
workers for external exposure to low-LET radiation. NCRP report 122. Bethesda MD, USA:
National Council on Radiation Protection and
Measurements, 1995
[2] P.J.H. Kicken, G.J. Kemerink and J.M.A.
Engelshoven. Dosimetry of occupationally
exposed persons in diagnostic and interventional arteriography. Part I: assessment of
effective dose. Rad Protect Dosim; 82(2), pag.
93-103, 1999
[3] P.J.H. Kicken, G.J. Kemerink, F.W. Shultz, J.J,
Broerse and J.M.A. Engelshoven. Dosimetry of
occupationally exposed persons in diagnostic
and interventional arteriography. Part II:
assessment of effective dose. Rad Protect
Dosim; 82(2), pag. 105-114, 1999
[4] R. Padovani, C. Foti and M. Malisan. Staff
dosimetry protocols in interventional radiology. Radiat. Prot. Dosim. 94(1-2), 193-196
2001
[5] V.Tsapaki, S. Kottou, S. Patsilinakos, V.
Voudris and D.V. Cokkinos. Radiation dose
measurements to the interventional cardiologist using an electronic personal dosemeter.
Radiat. Prot. Dosim. 00(00), 1-5,2004
[6] J. Persliden. Patient and staff doses in interventional x-ray procedures in Sweden. Radiat.
Prot. Dosim. 114(1-3), 150-157,2005
[7] G. Borasi, V. Piccagli, D. Tassoni, L. Mondini.
Valutazione della dose efficace per il personale
di radiodiagnostica che indossa il camice
piombifero. Appunti per una discussione. Fisica in Medicina, 3/2001, pg. 221-238, 2001
[8] Allen R. Goode, David J. Spinosa, Gary D.
Hartwell, Eric Bissonette, John F. Angle. Use
of Personal Dosimeters as an Aid to Reducing
Operator Exposure During Interventional Radiographic Procedures. 2005 International Symposium on endovascular therapy
[9] David J. Spinosa, Allen R. Goode, Gary D.
Hartwell, Eric Bissonette, John F. Angle. Estimating Operator Exposures for Interven-tional
Procedures Performed by Interventional Radiologists (Irs). 2005 International Symposium
on endovascular therapy
[10] David J. Spinosa, Allen R. Goode, Gary D.
Hartwell, Eric Bissonette, John F. Angle. Operator Exposures to the Neck, Waist and Leg
During Interventional Procedures for Interventional Radiologists. 2005 International Symposium on endovascular therapy
Risposte ai quiz di ammissione alla scuola di specializzazione in Fisica Sanitaria dell’Università di Firenze (pubblicati a pag. 107)
1b, 2d, 3b, 4a, 5c, 6d, 7b, 8b, 9d, 10d, 11d, 12b, 13 c, 14 a, 15 c, 16c, 17 d, 18 e, 19 b, 20 c,
21 a, 22 c, 23 d, 24 b, 25 c, 26 b, 27 a, 28 c, 29 b, 30 c, 31 b, 32 b, 33 d, 34 b, 35 a, 36 d,
37 a, 38 d, 39 e, 40 b, 41 c, 42 d, 43 b, 44 a, 45 e, 46 c, 47 b, 48 c, 49 b, 50 d
1-2/2007 - Fisica in Medicina
41
Articolo ripubblicato da European ALARA Newsletter Issue 20 – Feb. 2007
Diagnostic Reference Levels (DRLs) in
Europe: some examples from France, Germany, Greece, Italy, Netherlands, Sweden,
Switzerland and UK
N. Stritt, P. Trueb (SFOPH, Switzerland), A. Almén (SSI, Sweden),
M. Alphenaar (Ministry of Health, Welfare and Sport, The Netherlands)
M. Valero (ASN, France), G. Tosi (European Institute of Oncology, Italy),
V. Kamenopoulou (GAEC, Greece), R. Veit (BfS, Germany), B. Wall (HPA, UK)
INTRODUCTION
The concept of the Diagnostic Reference
Level (DRL), as an investigation tool to identify situations where patient doses are unusually high and in most urgent need of reduction, was adopted by the International Commission on Radiological Protection in ICRP
Publications 60 and 73 and by the European
directive 97/43/Euratom.
Diagnostic Reference Levels are values
which are usually easy to measure and have
a direct link with patient doses. They are
therefore established to aid efficient dose
management and to optimize patient doses.
If such doses are found to exceed the corresponding reference dose, possible causes
should be investigated and corrective action
taken accordingly, unless the unusually high
doses could be clinically justified.
42
and interventions and to enforce them in
surgeries and hospitals as well as training
developed for the medical staff are presented. This article also gives information on the
periodicity and the methods used to update
the DRLs as well as on the future outlook.
MEDICAL APPLICATIONS FOR WHICH
DRLs ARE DEFINED
France
In France, Diagnostic Reference Levels
are established for 21 x-ray examinations
and for 10 nuclear medicine examinations.
The levels apply to radiography examinations (fluoroscopy is excluded) of standardsized adult patients. Examination for which
DRLs have been proposed include:
• 9 types conventional x-ray including
mammography on adult patients
The ICRP publications recommended that
values should be determined by professional
medical bodies, reviewed at intervals that
represent a compromise between the necessary stability and the long-term changes in
observed dose distributions and be specific
to a country or region. The concept of Diagnostic Reference Level is beginning to be a
well-defined tool in many countries and is
used to reduce patient dose during medical
interventions and examinations.
• 2 types of conventionnal x-ray (thorax
The aim of this article is to present the
status of the different concepts of Diagnostic
Reference Levels in Europe in the following
countries: France, Germany, Greece, Italy,
Netherland, Sweden, Switzerland and the
United Kingdom. The methods used to establish reference levels for medical examination
In Germany, Diagnostic Reference Levels
are established for x-ray and nuclear medicine examinations. In particular DRLs are
established for:
and pelvis) for children – 0 to 15 years old
• 7 types of conventional x-ray for children
– 5 years old
• 4 types of CT examination on adult
patients
• 10 nuclear medicine examinations including 18FPET
Germany
• 12 types of radiograph for adult patients
• 5 types of radiography/fluoroscopy examFisica in Medicina - 1-2/2007
inations for adult patients
• 7 types of CT examination for adult
patients
• 2 types of fluoroscopically-guided interventional procedure for adult patients
• 6 types of radiograph for paediatric
patients (2-5 years old)
• 1 type of radiography/fluoroscopy examination for paediatric patients (4 years old)
• 17 types of diagnostic nuclear medicine
lishment and use of DRLs, but it has not lead
to the implementation of DRLs in the Netherlands yet.
Sweden
In Sweden, Diagnostic Reference Levels
are established for 12 x-ray examinations
and for 19 nuclear medicine examinations.
The levels apply to complete examinations of
standard-sized adult patients. Examination
for which DRLs have been established
include:
procedures for adult patients and conversion factors for children
• 6 types conventional x-ray on adult
Greece
• 4 types of CT examination on adult
The requirement for the establishment
and application of Diagnostic Reference Levels is imposed by the Greek Radiation Protection Regulations. The Greek Atomic Energy Commission (GAEC) as the national
authority for radiation protection, is responsible for the establishment and enforcement of
the national DRLs. DRL values for mammography and 12 types of nuclear medicine
examinations have already been approved
by GAEC’s board. DRL values for 7 types of
computed tomography examinations are in
the process of approval, while DRLs for 10
conventional radiography and for fluoroscopy examinations are expected to be
determined in the near future.
Italy
patients
patients
• 2 types of mammography examination
• 19 nuclear medicine examinations
Switzerland
In Switzerland, Diagnostic Reference Levels are applied to conventional radiology,
interventional radiological procedures, computer tomography and nuclear medicine, for
adult, and in many cases also for infant,
patients. DRLs are established for:
• 9 types of conventional x-ray on adult
patients
• 1 type of mammography examination
• 8 types of interventional procedures in
radiology on adult patients
In Italy, Diagnostic Reference Levels are
established and applied to:
• 4 types of interventional procedures in
• 7 types of conventional x-ray on adult
• 8 types of CT examination on adult
patients
• 4 types of conventional x-ray on infant
patients (5 years old)
• 1 type of mammography examination
• 4 types of CT-examinations on adult
patients
• 48 types of diagnostic nuclear medicine
procedures on adult patients and, based
on scaled values taking into account the
body mass, on pediatric patients
Netherlands
The Decree on Radiation Protection of
2001 stipulates that the Minister of Health,
Welfare and Sport shall promote the estab-
1-2/2007 - Fisica in Medicina
cardiology on adult patients
patients
• 4 types of CT examination on infant
patients
• 47 types of diagnostic nuclear medicine
procedure on adult patients and infant
patients
United Kingdom
A Department of Health DRL Working
Party has been set up in the UK to formally
adopt national DRLs in compliance with the
requirements of the Ionising Radiation (Medical Exposure) Regulations 2000. The Working Party will consider proposals for DRLs
from relevant professional groups and organisations (primarily NRPB/HPA and ARSAC)
43
based on published patient dose data from
UK national surveys. Medical applications for
which DRLs had been proposed by 2005
include:
METHODS AND MEANS USED TO
DETERMINE THE DRLs
The initial values of the German DRLs in
diagnostic radiology were proposed by an
expert group of physicians and medical
physicists chaired by the Federal Office for
Radiation Protection (BfS), including representatives of the professional medical societies. For radiographs of adult patients, the
European DRLs were adopted accordingly.
For fluoroscopy examinations, a restricted
survey of current practices in university hospitals, and for CT examinations, a national
survey of CT practice performed in 1999
were used to derive the DRLs. For diagnostic
nuclear medicine procedures, BfS had proposed national DRLs based on the results of
a national survey on frequencies and administered activities in diagnostic nuclear medicine, on recommendations of national and
international societies and on proposals for
DRLs in other countries. The BfS proposal
was finally discussed with members of the
German Radiation Protection Commission
(SSK). The quantities used to express the
DRLs are:
France
• Dose-area-product (DAP) for convention-
• 13 types of individual radiograph on adult
patients
• 15 types of radiography/fluoroscopy
examination on adult patients
• 12 types of CT examination on adult
patients
• 5 types of fluoroscopically-guided interventional procedure on adult patients
• 3 types of radiography/fluoroscopy examination on paediatric patients (5 years
old)
• 2 types of CT examination on paediatric
patients (3 years old)
• 96 types of diagnostic nuclear medicine
procedure on adult patients
The first step consisted of making a list of
the most common radiological procedures
and in writing down the corresponding standardised protocols with the French Society of
Radiology (SFR) , the Institute of Radiation
protection and Nuclear Safety (IRSN) and
ASN, on the basis of protocols and data
sheets established with the French Society of
Medical Physics (SFPM). TLD measurements
(entrance dose) and examinations data
(parameters or Dose length product) were
measured, recorded or calculated. The data
were collected in 24 volunteer centers and 8
examinations have been selected: 4 in conventional radiology and 4 in computed
tomography. Mean dose values and third
quartile values were determined for approximately 1300 patients in conventional radiology and 600 in CT. In conventional radiology,
it was first concluded that the DRLs proposed
by the European Commission can be applied
in conventional radiology but for CT the
European DRLs can be lowered. For nuclear
medicine, the value of activity recommended
in the marketing autorization for radiophamaceuticals was choosen as first value
for the reference levels.
44
Germany
al x-ray examinations (for radiographs,
the Entrance Surface Air Kerma (ESAK)
and Entrance Surface Dose (ESD) can be
used alternatively)
• Computed
tomography dose index
(CTDIVol) and dose-length product (DLP)
for computed tomography
• Entrance surface dose (ESD) for mammography
• Administered activity for nuclear medicine
Greece
The determination of DRLs is based on the
data collected during the on-site inspections
performed by GAEC in radiology and nuclear
medicine laboratories. The on-site inspections are carried out as a part of the licensing
procedure of the laboratories every 2 years
for nuclear medicine and 5 years for radiology laboratories respectively. As it concerns
the radiological examinations, adequate
dosimetric measurements are performed for
the different types of examinations performed, while for nuclear medicine examinations the administered activities for each
diagnostic procedure are considered as the
Fisica in Medicina - 1-2/2007
appropriate quantity. The DRL for each
examination is determined as the rounded
3rd quartile value of the distribution of the
corresponding dosimetric or activity values
registered. More specifically, the quantities
used to express DRLs are:
• Entrance surface dose (ESD) for conventional x-ray
• Computed tomography dose index (CTDI)
for computed tomography
• Entrance surface dose (ESD) and Average glandular dose (AGD) for mammography, and
• Administered activity for nuclear medicine examinations
Italy
The values of the DRLs were established
on the basis of a survey of data reported in
the literature, with particular regard to Guidelines published by the EC. The quantities
used for the DRLs are:
• Entrance skin dose for conventional x-ray
examinations and mammography
• Dose length product (DLP) and weighted
computed tomography dose index
(CTDIw) for computed tomography
• Administered activity for diagnostic
nuclear medicine
For all examinations for which a DRL
exists, hospitals have to determine the dose
or administered activity for a standard sized
patient, whose values are compared with the
corresponding DRL. If the level is exceeded
actions have to be taken in order to reduce
the dose.
Sweden
The present DRLs were determined by
studying the radiation dose levels in hospitals. A national survey of doses for x-ray
examinations was carried out in 1999. For
nuclear medicine examinations the dose situation was roughly known from the nominal
administered activities that have been reported each year. The DRLs have been established on the basis of the resulting dose distributions. The quantities used for the DRLs
are:
• Dose-area-product for conventional x-ray
examinations
1-2/2007 - Fisica in Medicina
• Dose-length-product and the volume
computed tomography dose index for
computed tomography
• Mean glandular dose for mammography
and
• Administered activity for nuclear medicine
For all examinations for which a DRL
exists hospitals have to determine the radiation dose or administered activity for a standard sized patient. This standard dose or
administered activity is compared with the
corresponding DRL - if the level is exceeded
actions have to be taken in order to reduce
the dose, if possible.
Switzerland
The method adopted to determine the
Diagnostic Reference Levels (DRLs) varied
according to the modality. In 2002, Switzerland took part in a Europewide survey on
computed tomography (CT). In this case,
data from Swiss hospitals were used to establish the DRLs in the CT area. In the following
years – 2003 and 2004 – the Institute of
Applied Radiophysics (IRA) was commissioned by the Swiss Federal Office of Public
Health (SFOPH) to study high-dose applications in interventional radiology and cardiology. For nuclear medicine, Basel University
Hospital was commissioned by the SFOPH in
2004 to conduct a nationwide survey of
administered activities. For conventional
radiography, the SFOPH adopted the values
recommended by the European Commission. A programme currently under way is
designed to provide a broader basis for the
DRLs in interventional radiology and cardiology. While the DRLs in this area have previously only been based on data obtained from
university hospitals, a representative selection of all the Swiss centres where such procedures are performed is now being taken
into account. It will be interesting to note any
difference that may emerge, e.g. how
patients’ exposure levels are influenced by
factors such as investigation frequency or
operators’ experience.
United Kingdom
For x-ray imaging procedures, DRLs are
based on national surveys of patient doses
conducted by NRPB/HPA or the National
Health Service Breast Screening Programme
45
(for mammography). National reference
doses are set at the rounded 3rd quartile values of the distribution of mean doses seen on
representative samples of patients at each
hospital in large national surveys. For diagnostic nuclear medicine procedures, national
DRLs are based on DRLs recommended by
the Department of Health’s Administration of
Radioactive Substances Advisory Committee
(ARSAC). The quantities used to express the
DRLs are:
• Entrance surface dose (ESD) and dosearea product (DAP) for conventional x-ray
examinations
• Computed tomography dose index (CTDI)
and dose-length product (DLP) for computed tomography
• Mean glandular dose for mammography
• Administered activity for nuclear medicine
WAYS AND MEANS USED TO
ENFORCE THE DRLs IN SURGERIES
AND HOSPITALS
France
The DRLs are set in the ministerial order of
12 February 2004 as a part of the transposition into French regulation of the European
directive 97/43/Euratom. According to this
order, each radiologist or nuclear medicine
practitioner must evaluate every year for 20
“standard” patients (or on an anthropomorphic phantom) and for 2 types of procedures
defined in the order, the parameter choosen
for quantifying DRLs (Entrance skin dose,
dose length product or activity). The procedures must be different every year and the
data must be sent to IRSN, who is in charge
of data collection and analysis and determine
the possible need to change DRLs.
Germany
With the amendment of the Radiation Protection Ordinance (Strahlenschutz verordnung, StrlSchV) in 2001 and the X-Ray Ordinance (Röntgenverordnung, RöV) in 2002,
the requirements of the European Directive
97/43/Euratom were adopted into German
legislation. StrlSchV and RöV demand that
DRLs, to be established and published by the
BfS, have to be considered for X-ray and
nuclear medicine examinations of humans.
The so called “Ärztliche Stellen” (ÄS), Med-
46
ical Authorities which are already involved in
the process of quality control concerning
image quality and compliance with the
guidelines of the Federal Medical Board,
must check compliance of the average
patient exposure in the various radiolo-gical
installations with the DRLs. The normal control period is about 2 years. If the ÄS find that
the DRLs are exceeded without medical justification, they give advice for optimization and
reduction of patient doses. In this case, the
control period is shortened to about half a
year. According to StrlSchV and RöV, the ÄS
are obliged to report any consistent, unjustified exceeding of DRLs to the competent
Authorities of the “Bundesländer” (German
Federal States).
Greece
The Greek Radiation Protection Regulations require that the medical physicists
employed as Radiation Protection Experts
(RPE) in radiology and nuclear me-dicine
departments are responsible for organising
and running adequate programmes for the
determination of local reference levels for
each type of examination performed. These
levels must be compared to the national DRL
values and if required adequate measures
must be taken for the further reduction of
patient doses.
Italy
The DRLs were set in the Legislative
Decree n. 187 of 26 May 2000, that implemented in the Italian law the European Directive 97/43/Euratom. According to this
Decree, each Radiological or Nuclear Medicine Department must set up a suitable quality control programme, aimed at the optimisation of the procedures. Moreover, the doses
delivered to patients in each procedure must
be evaluated every two years, checking their
compliance with the DRL. All the personnel
engaged in the use of ionising radiation for
medical purposes must participate every five
years to a refresher course on radiation protection, with special regard to the exposure of
the patient.
Sweden
Diagnostic Reference Levels were implemented into the national regulations in 2002.
The determination of standard doses and
administered activities is mandatory accord-
Fisica in Medicina - 1-2/2007
ing to these regulations and have to be determined for the first round within two years.
The national authority can require the reporting of the determined standard doses at any
time, and did so for the first round of measurements where detailed data on the level of
the individual patient were asked for. Normally the determination of standard doses is
also checked in connection with inspections.
Switzerland
The DRL system is also being taken into
consideration in the current revision of radiological protection legislation. A special article
is to be established, requiring users to review
and optimize exposure levels in relation to
the DRLs. The applicable DRLs are published
in Directives of the Swiss Federal Office of
Public Health.
United Kingdom
The Ionising Radiation (Medical Exposure) Regulations 2000 require all hospitals,
surgeries, etc that carry out medical exposures to develop written procedures for the
establishment, use of and adherence to
DRLs. Further guidance on how to do this is
provided by IPEM Report 88, 2004, – ‘Guidance on the Establishment and Use of DRLs
for Medical x-ray Examinations’. There is
also a requirement in the Ionising Radiations
Regulations, 1999, for every hospital,
surgery, etc to provide a suitable quality
assurance programme for all equipment used
for medical exposures, which should include
periodic assessments of representative doses
to patients (patient dose audits). Guidance
on how to comply with this requirement,
including the DRL-related levels of patient
dose above which remedial action should be
taken, is given in IPEM Report 91, 2005,
‘Recommended Standards for the Routine
Performance Testing of Diagnostic X-ray
Imaging Systems’. These two sets of regulations and guidance provide the main framework for the implementation and enforcement of DRLs in the UK. The IPEM guidance
documents were prepared by joint working
parties comprising representatives of the
Institute of Physics and Engineering in Medicine, the National Radiological Prote-ction
Board (now the Radiation Protection Division
of the HPA), the College of Radio-graphers,
the Royal College of Radiologists and the
British Institute of Radiology.
1-2/2007 - Fisica in Medicina
TRAINING, INFORMATION AND PUBLICATIONS ON DRLs DEVELOPED FOR
MEDICAL STAFF
France
Training courses were organized along
with the guidance on how to determine the
standard doses and administered activity for
the medical personal to facilitate the application of the regulation. Dose data recording
forms were produced to help collect data.
Germany
The DRLs were first published in August
2003. In October 2004, guidelines for the use
of DRLs, especially in diagnostic radiology,
were issued to the ÄS of the “Bundesländer”
for further distribution to the various radiological installations in their region. A paper
“Establishment and application of Diagnostic
Reference Levels for nuclear medicine procedures in Germany” has been published in the
journal Nuklearmedizin (2004; 43: 79-84) to
inform medical staff. A similar publication is
being prepared for diagnostic radiology.
According to legislation (StrlSchV and RöV)
it is the responsibility of BfS to publish the
DRLs.
Greece
GAEC, as the competent authority on
radiation protection issues, organises special
courses on the establishment and the implementation of DRLs for personnel in radiology
and nuclear medicine departments. Moreover, the RPEs in large hospitals are responsible for providing the required training on
the use of DRLs to the medical staff. Also, the
importance of the use of DRLs as a radiation
protection optimisation tool is also underlined during the on-site inspections of GAEC.
Italy
Medical physicists provide local training
for radiologists, technicians and every physician (with particular regard to cardiologists
and surgeons) engaged in the different uses
of ionising radiation for medical purposes.
Sweden
The regulations are accompanied by guidance on how to determine the standard doses
and administered activity. It also gives examples of good radiological practice for the various examinations. In the beginning the
47
authority put a great deal of effort into
informing personnel about the concept of
DRLs at different national meetings and
courses run for the diagnostic community.
Personal communications also played an
important role in the information process.
Switzerland
Implementation of the DRL concept is
promoted by the Swiss Federal Office of Public Health in various ways: users receive
training on the concept directly during audits,
and information is provided at conferences
held by the relevant professional associations; at the same time, training DVDs are
made available to users, giving a detailed
account of radiological protection for patients
and staff. In addition, awareness of the concept is to be raised by the publication of a
booklet on this subject.
United Kingdom
Medical physicists in the UK provide local
training for health service staff and IPEM and
BIR have run a number of meetings on the
use of DRLs. Training is primarily based on
guidance on the establishment and use of
DRLs for medical x-ray examinations in IPEM
Report 88, 2004. Presentations on the use of
DRLs have been given at the UK Radiology
Congress and NRPB has published related
articles in the British Journal of Radiology
and specialist journals and magazines aimed
at radiographers. NRPB/HPA also publishes
regular reviews of its national patient dose
databases which include recommended
national reference doses for a wide range of
diagnostic and interventional x-ray procedures. The Department of Health’s Administration of Radioactive Substances Advisory
Committee (ARSAC) publishes notes for
guidance on nuclear medicine procedures
that include DRLs and are updated at regular
intervals.
PERIODICITY AND METHOD USED TO
UPDATE THE DRLs
France
So far, no update of DRLs has been
planned but it is expected that progress will
be made with the improvement of x-ray
machines with respect to their ability to give
information on the dose delivered during
examinations, and with the improving awareness of practitioners.
48
Germany
There is no definite period for the update
of the DRLs. But it is agreed that the DRLs
should be updated within about 3 – 5 years
by BfS. It is planned that the BfS will be
informed anonymously by the ÄS about the
relevant mean patient doses of all radiological installations. After a complete review of
patient doses by the ÄS, updated DRLs can
be established by the BfS based on the third
quartile values of the distributions of the relevant mean patient doses in diagnostic radiology and on the mean activity values in
nuclear medicine.
Greece
Although the procedure of DRLs establishment has not been completed yet, it is
expected that they will be updated on a five
year basis, if of course there is a need for
that. Their updating will be based on the
analysis of the data collected during GAEC’s
on-site inspections.
Italy
So far, the DRLs have not been updated.
Concerning the DRLs in x-ray procedures,
the Italian Association of Medical Physics
(AIFM) has formed a few working groups,
devoted respectively to conventional procedures and mammography (with special
regard to a comparison between the doses in
screen-film vs. digital imaging) and CT (with
special regard to new MSCT equipment).
These groups are collecting data from selected radiological departments, throughout the
whole Italian territory.
Sweden
The DRLs have not been updated yet, but
new updated values for nuclear medicine are
on their way. Next year the authority is planning to analyze the standard doses reported
for x-ray examinations and use this analysis
as an input for the revision of the regulation –
which will probably result in additional examinations included in the concept and in lower
values of Diagnostic Reference Levels for the
existing ones.
Switzerland
It is envisaged that the DRLs will be updated every 5 to 10 years. The Swiss Federal
Office of Public Health also supports solu-
Fisica in Medicina - 1-2/2007
tions involving modern information technologies and networks. At the Bern University
Children’s Hospital, an application of this
kind has been implemented. Here, all the
patient data and radiation doses are stored
on a dedicated server and can thus subsequently be used to determine the DRLs.
Efforts are also being made to enable a direct
graphic comparison – dose administered vs
reference level – to be displayed for CT and
interventional procedures. Future RIS and
PACS systems should fully exploit these possibilities.
United Kingdom
NRPB/HPA publishes five-yearly reviews
of its National Patient Dose Database
(NPDD) which includes recommended
national reference doses for a wide range of
diagnostic and interventional x-ray procedures apart from those using CT. A separate
database (called PREDICT – Patient Radiation Exposure and Dose in CT) is held by
NRPB/HPA for CT examinations and is based
on national surveys of UK CT practice conducted in 1999 and 2003. The periodic
reviews of these two databases (NPDD &
PREDICT) comprise the major source of proposed national DRLS for x-ray imaging procedures in the UK. Reviews of NPDD have
been published for the five-year periods ending in 1995 and 2000 and the latest review
for the 5 years ending in 2005 will be published soon. It is anticipated that the PREDICT database will be updated and reviewed
with a similar frequency. National DRLs for
diagnostic nuclear medicine procedures are
regularly updated by the Department of
Health’s Administration of Radioactive Substances Advisory Committee (ARSAC). They
were last updated in 2006.
FUTURE OUTLOOK
France
ASN will support any initiative aiming at
the international harmonisation of any radiation control practice, including the harmonisation of DRLs. However, this practice being
rather new, efforts may be placed in priority
on the harmonisation of other radiation protection practices that are more generally
applied than DRLs.
1-2/2007 - Fisica in Medicina
Germany
In the near future another expert meeting
concerning DRLs is planned by BfS. Besides
the update of the existing DRLs, the possible
inclusion of dental x-ray examinations and
paediatric CT examinations in the concept
will be discussed.
Greece
It is of great importance to ensure that the
established DRL values are applied properly
in all medical laboratories. As it concerns the
completion of a full set of DRLs, priority is
given to the definition of DRLs for pediatric
examinations and interventional procedures.
Italy
Concerning the DRLs in x-ray procedures,
the Italian Association of Medical Physics
(AIFM) has formed a few working groups,
devoted respectively to conventional procedures and mammography (with special
regard to a comparison between the doses in
screen-film vs. digital imaging) and CT (with
special regard to new MSCT equipment).
These groups are collecting data from selected radiological departments, throughout the
whole Italian territory.
Netherlands
In May 2006, the Ministry has organized a
meeting with a number of medical professional organizations, in order to exchange
information about knowledge and experience
with DRLs and to discuss how to start the
development and implementation in the
Netherlands. It was concluded that the Radiology and Nuclear Medicine Platform of the
National Committee on Radiation Dosimetry
should play a role in this process. At this
moment, the Ministry and the Platform are
discussing a project plan for the implementation of DRLs. It is expected that this plan will
be finalized early 2007. From that time
onwards, the implementation activities will
start.
Sweden
It is recognized that pediatric and interventional examinations should be included in
the concept, although both have their difficulties due to varying body size and varying
complexity, respectively.
49
Switzerland
In the near future, the DRLs should be routinely applied in Switzerland whenever ionizing radiation is used in medicine.
United Kingdom
Regarding the standardisation of DRLs
internationally, in the past the UK has provided a substantial amount of the patient dose
data that was used to establish European reference doses for diagnostic radiographic
images for adult and paediatric patients and
for CT. The UK will continue to participate in
the European Study Group developing quality criteria and European DRLs in CT. However, the UK sees little benefit for the optimisation of patient protection in the UK to justify
any future attempts to standardise DRLs at a
European or even wider international level.
To be effective in the UK, DRLs need to be
based on current UK radiology practice. In
the future it is hoped that our regular
fiveyearly reviews will be extended to cover
other highdose imaging procedures, particularly in CT and interventional radiology.
CONCLUSION
Many developments and concepts to collect and use DRLs have already been introduced in France, Germany, Greece, Italy,
Sweden, Switzerland and the United Kingdom. In Netherlands it is expected that a plan
for the implementation of DRLs will be finalized in 2007 and from that time onwards, the
implementation activities will start. The
methods used to implement the diagnostic
reference levels, to inform and train the medical staff are quite different for each country.
The future outlook and the ways DRLs will be
developed in these countries are not clearly
defined but several projects are well under
way. Diagnostic Reference Levels give a
direct link to patient doses and are an important tool to perform efficient dose management and to optimize patient doses. Countries should therefore try to develop concepts
in order to implement and use diagnostic reference level to ensure patient doses are
reduced as much as possible. The directions
shown by these countries for the DRLs are
quite promising. Regulatory bodies, me-dical
staff as well as patient organizations should
invest time in this constantly developing concept to optimize dose to patient in the different fields using ionizing radiation.
More Information
Further information about DRLs can be
found on the following websites or requested
from the following persons:
France Web: www.asn.fr
Email: [email protected]
Germany Web: www.bfs.de
Email: [email protected]
Greece Web: www.eeae.gr
Email: [email protected]
Italy Web: www.ieo.it
Email: [email protected]
Netherlands Web: www.minvws.nl
Email: [email protected]
Sweden Web: www.ssi.se
Email: [email protected]
Switzerland Web: www.str-rad.ch
Email: [email protected]
United Kingdom Web: www.hpa.org.uk
Email: [email protected]
Ultime novità
Sul fronte NCRP si segnala il Report No.154 del 2006
Cesium-137 in the Environment: Radioecology and
Approaches to Assessment and Management
L’obiettivo fondamentale del Report è quello di riassumere lo stato di conoscenze attuali sul
radiocesio nell’ambiente per identificare future strategie di gestione degli ecosistemi contaminati. Sono descritte le sorgenti, i livelli di cesio presenti nell’ambiente in generale ed in
luoghi selezionati dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, processi di trasporto
ambientale, modelli e parametri, gestione e mitigazione della contaminazione ambientale.
50
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Articolo ripubblicato da European ALARA
Newsletter Issue 20 – Feb. 2007
Radiotherapy Incidents
and Accidents in France
Since 2003, three severe radiotherapy
accidents have occurred in France.
In 2003 in Grenoble a patient was overexposed due to a problem of data transmission
between different software. The accident was
discovered in 2004. In Lyon, in 2004, one
patient was overexposed due to a wrong
adjustment of the irradiation field. She died in
2006 but a direct link with the overexposure
has not been established.
In Epinal, 23 patients treated by external
beam therapy for prostate cancer between
May 2004 and May 2005 received an exposure at a dose exceeding (by 7% to 34%) the
radiation dose initially prescribed. The
French Nuclear Safety Authority (ASN) was
informed on July 6, 2006. Currently, 16
patients have already developed acute complications (rectal inflammation/burns), and
at least one patient died as a result of the
overexposure.
This repetitive accident was caused by a
lack of training of the operators on the use of
the treatment planning software (TPS) and by
design aspects - the software was not translated into French, and some acronyms used
were unclear - that couldn’t prevent a subsequent incorrect setting of the accelerator. The
TPS simulation was performed with static
wedges, but the accelerator was set with
dynamic wedges thus leading to an excess of
the exposure time.
The ASN notified this event to the French
health products agency (AFSSAPS). The
manufacturer has been contacted by the
AFSSAPS to implement corrective actions at
two other beam therapy centres still using the
TPS in France. The ASN also asked its technical support organization IRSN to assess the
radiological consequences precisely and to
propose recommendations for undertaking
curative therapeutical actions.
Following these accidents and some other
incidents, the French Nuclear Safety Authority took some actions, which are described in
the following ASN statement.
1-2/2007 - Fisica in Medicina
OFFICIAL ASN STATEMENT
Several radiotherapy incidents and accidents
were recently declared to ASN. This challenges
the global impression of progress that was
recorded during these last years in the field of
medical radiation protection.
Thus, in 2005 and 2006, serious radiotherapy
accidents occurred in various hospitals in
France (Grenoble, Lyon, Epinal).
In addition, various types of incidents, so far,
without health consequences have also been
declared:
• Two mismatches of patient identifications
occurred on 21 August and 19 October
2006 at the radiotherapy department in
Angers;
• The administration of radiation to the
wrong patient on 28 June 2006, during a
radiotherapy session at Saint-Etienne;
• A forgotten source of iridium-192 on a
patient who was undergoing a brachytherapy treatment on 2 June 2006 at Amiens.
If the increase in the number of incident reports
from professionals is definitely a sign of increasing radiation safety culture in the medical field
in France, the serious consequences, for several
patients, of an overexposure during a radiotherapy treatment are of major concern for ASN.
The investigations systematically conducted by
ASN following these events demonstrated that
these incidents, to a large extend, originated
from organisational and human failures. In
April 2006, ASN did already send to radiotherapy professionals a circular letter, so as to
increase their awareness of prevention means of
radiotherapy accidents.
ASN feels it necessary to reinforce this initiative,
therefore:
• ASN has requested professionals and the
national institute of cancer (InCA) to present their action plans for the full integration of human and organisational factors in
the activities of radiotherapy departments;
• ASN realises in 2007, with its local delegations, an inquiry at radiotherapy departments so as to identify possible understaffing of medical physicists;
• ASN prepares a commission's decision to
better regulate the system of incident
reporting, in particular, the record keeping
and analysis of events at each department
likely to induce incidents;
• ASN will extend in 2007 its control of medical activities to the field of organisational
and human factors with a systematic
checking of their record keeping and analysis.
51
Incidente in radioterapia – Francia
a cura di Gabriella Pasquali
Servizio di Fisica Sanitaria - Fondazione Salvatore Maugeri, Pavia
Risale a Febbraio 2007 il rapporto dell’inchiesta delle autorità francesi, l’ASN
(Autorità sulla Sicurezza Nucleare) e l’IGAS (Ispettorato Generale degli Affari
Sociali), sull’incidente che ha comportato
un sovradosaggio di 23 pazienti sottoposti
a trattamento radioterapeutico per cancro
alla prostata all’ospedale di Epinal (Francia) nel periodo maggio 2004 - agosto
2005.
Il Ministero francese della Sanità e della
Solidarietà aveva emesso un comunicato
stampa nell’ottobre 2006.
I primi sintomi di sovradosaggio sono
apparsi a distanza di mesi dall’irradiazione;
a maggio 2005 cinque pazienti riportavano
lesioni severe e ad agosto 2005 il numero
era aumentato a dieci. Ad oggi 23 pazienti
sono stati sovraesposti di cui uno è deceduto per lesioni da sovrairradiazione, altri
tre sono deceduti senza che sia stato stabilito un legame diretto con l’incidente.
La causa è stata individuata in un errore informatico in seguito al cambio di protocollo dosimetrico a maggio 2004 che
prevedeva l’utilizzo di cunei dinamici al
posto dei tradizionali statici per la conformazione della dose. Tale modifica avrebbe
dovuto comportare una modifica anche
nella fase di pianificazione del trattamento
e di calcolo della dose, cosa che per alcuni pazienti non è stata fatta. Si sarebbe
potuto individuare l’errore con un calcolo
indipendente delle unità monitor e con la
dosimetria in vivo.
Il ritardo nell’informare le autorità nazionali e i pazienti coinvolti ha comportato un
peggioramento della situazione, anche dal
punto di vista del trattamento delle sequele dei pazienti, non identificate dai medici
curanti come problemi da sovrairradiazione.
Lacune sono state individuate in materia di assicurazione della qualità, di gestio-
52
ne della crisi sanitaria e di radiovigilanza
delle complicazioni iatrogene. In particolare per quanto riguarda il primo punto, il
rapporto indica che non sono state applicate le regole elementari dell’assicurazione
di qualità, quali la tracciabilità delle pratiche, la validazione delle dosi e la verifica
della formazione del personale, sottolinenando come l’importanza del fattore “organizzazione” sia sottovalutata a livello di
prevenzione del rischio. Infatti è emerso
che la decisone di cambiare protocollo
adottando i filtri dinamici non è stata adeguatamente preparata: non c’era tracciabilità delle operazioni, non era stato scritto
preliminarmente un protocollo e non erano
state adattate le procedure per la dosimetria in vivo e per il calcolo indipendente
delle unità monitor. Inoltre il personale non
disponeva di una guida di utilizzo in francese e non era stato adeguatamente formato
relativamente alla modifica effettuata: due
operatori erano stati informati individualmente e in un caso in maniera errata, i due
avevano poi riferito ad altri colleghi che
avevano riprodotto fedelmente ciò che
avevano appreso.
Tra le proposte dell’inchiesta c’è quello
di favorire l’elaborazione di norme di buona
pratica o di norme inglobanti le ISO 9000
sull’assicurazione di qualità.
Questo incidente è l’ennesima conferma
che controlli incrociati e ripetuti possono
prevenire gli errori. Peraltro essi sono indispensabili anche con le migliori tecnologie,
che generalmente aiutano a evitare l’errore
casuale ma consentono che errori non
identificati diventino sistematici.
Un database dei maggiori incidenti
radiologici è disponibile sul sito:
http://www.johnstonsarchive.net/nuclear
/radevents/index.html
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Unintended overexposure of patient Lisa Norris
during radiotherapy treatment at the Beatson
Oncology Centre, Glasgow in January 2006
Report of an investigation by the Inspector appointed by the Scottish Ministers
for The Ionising Radiation (Medical Exposures) Regulations 2000
a cura di Maria Grazia Brambilla
Struttura Complessa di Fisica Sanitaria - A.O. Ospedale Niguarda Ca’ Granda, Milano
Si tratta del rapporto riguardante le
indagini eseguite a seguito di un grave incidente avvenuto durante il trattamento
radioterapico programmato per una giovane paziente del Beatson Oncology Centre
(BOC) di Glasgow nel gennaio dello scorso
anno, conclusosi con il decesso della persona coinvolta per cause chiaramente
riconducibili a errore umano. Il documento,
piuttosto corposo, è stato redatto a cura
dell’ispettore nominato dal governo scozzese, Arthur M. Johnston, ed è articolato in
diversi capitoli e corredato da alcune
appendici.
Nei primi due capitoli, vengono indicati
l’argomento e lo scopo del rapporto e sottolineato che l’indagine è stata eseguita
poiché l’incidente si è dimostrato legato a
un errore procedurale e non a un guasto
delle apparecchiature coinvolte. Cura particolare è data nella parte preliminare alla
garanzia dell’anonimato dei responsabili
dell’incidente, affermando che l’intento del
rapporto non è legato a motivazioni di tipo
legale, ma esclusivamente volto a rendere
evidenti le possibili cause di un dato errore
al fine di evitare la ripetizione dello stesso
o di analoghi. Parimenti, pur essendo esplicitamente citate le apparecchiature utilizzate nella procedura che ha condotto al
tragico evento, il loro produttore viene
completamente scagionato da qualsiasi
responsabilità nello stesso.
Nel terzo capitolo, viene dato spazio
all’indagine localmente condotta secondo
le indicazioni di legge e ai risultati delle
relazioni corrispondenti.
Il rapporto, nel capitolo quarto, espone
ciò che è stato scoperto da un’accurata
investigazione sull’incidente, identificando
1-2/2007 - Fisica in Medicina
l’errore che ha causato una sovraesposizione della paziente, traendo conclusioni
sulle mancanze che a tale errore hanno
condotto e indicando le figure professionali responsabili. Vengono inoltre fatte raccomandazioni specifiche volte a minimizzare
la possibilità di accadimento di simili eventi e, più in generale, ad aumentare la sicurezza del paziente in radioterapia.
Di seguito, si ritiene opportuno fornire
un breve riassunto dell’accaduto, poiché,
data la delicatezza del tipo di errore, la sua
conoscenza può fornire elementi di comprensione preziosi.
L’origine dell’incidente è da legarsi a
una non corretta pianificazione del trattamento; pertanto la responsabilità di esso
ricade su coloro che hanno prodotto il
piano di trattamento con cui la paziente è
stata trattata. Presso il centro in questione,
le attività di pianificazione, eccettuate
quelle che coinvolgono i casi più semplici,
sono eseguite dal fisico medico e da operatori tecnici particolari (medical technical
officers), figure relativamente nuove nel
Regno Unito, registrate su base volontaria
dall’ Institute of Physics and Engineering in
Medicine (IPEM) su un elenco particolare
detto ‘Voluntary Register for Clinical Technologists’, che raccoglie generalmente le
figure di operatori sanitari di tipo tecnico
coinvolte nella pianificazione radioterapica. La suddivisione dei compiti di queste
figure professionali è legata al loro livello di
preparazione e di esperienza, ma la
responsabilità finale dei piano di trattamento elaborato ricade sul fisico medico di
maggiore esperienza (senior medical physicist).
Il trattamento della paziente, affetta da
53
una forma di neoplasia cerebrale piuttosto
rara, prevedeva l’irradiazione del sistema
nervoso centrale in toto, comprendendo
sia l’encefalo che tutta la colonna, oltre a
un sovradosaggio sulla sola sede del tumore primitivo. La complessità del trattamento è parsa tale da non intendere affidarsi,
per esso e casi simili, alla gestione completamente automatizzata della procedura;
è stato quindi consentito il trasferimento
manuale delle informazioni rilevanti per il
trattamento su modulo appositamente studiato e in uso per tali tipo di trattamenti
prima dell’entrata in funzione del sistema
automatico. Il modulo da compilare ha
richiesto la copiatura dei dati sulla geometria di irradiazione del modulo in uscita dal
sistema computerizzato per la pianificazione del trattamento e la trascrizione del
numero di UM necessarie per l’erogazione
della dose normalizzate a 1 Gy; il tecnico di
radiologia medica delegato all’irradiazione
ha assunto, come di consueto in tali casi, il
compito di moltiplicare tali UM per la dose
effettiva, determinando così le corrette UM
per il trattamento. Nel caso della paziente
in questione, per la parte di trattamento
riguardante l’encefalo, colui che aveva predisposto il piano di trattamento ha attivato,
avendone la possibilità, ma non rendendosi conto delle ricadute dell’operazione, la
procedura per il richiamo della dose complessiva prescritta e del numero di frazioni
(numero, questo rivelatosi non corretto,
ma non tale da dare luogo all’evento in
analisi) dalla cartella clinica informatizzata.
Il risultato del calcolo è stato quindi normalizzato alla dose prescritta per frazione,
pari a 1.67 Gy, calcolata per altro su un
numero non corretto di frazioni, e non a 1
Gy. Tale valore è stato successivamente
moltiplicato per la dose per frazione, questa volta calcolata sul numero corretto di
frazioni. Seppur il trattamento sia stato
interrotto prima del numero pianificato di
frazioni, ne è risultata l’erogazione di una
dose circa il 58% più elevata di quanto previsto.
Nel quinto capitolo, è fornita dettagliata
descrizione delle circostanze dell’incidente,
imperniata su due domande chiave, riguardanti la motivazione dell’inserimento del
54
numero non corretto sul modulo di trattamento e la sua mancata individuazione da
parte del personale addetto alla supervisione delle attività di pianificazione. In esso
vengono ben illustrati i ruoli dei vari operatori addetti alla pianificazione ed evidenziata la scoperta dell’errore sulla paziente
perita, a partire dall’individuazione di un
analogo errore su un trattamento simile
(fortunatamente privo di conseguenze) a
partire dal messaggio di errore del sistema
di registrazione e verifica, non utilizzato nei
trattamenti in analisi, e dal controllo indipendente operato da personale di qualifica
equivalente a quella del supervisore del
piano studiato.
Il rapporto, con scelta particolarmente
felice, comprende un consistente capitolo
dedicato all’ambiente in cui l’incidente si è
verificato, facendo esplicito riferimento alle
pressioni e al carico di lavoro cui il personale è sottoposto. La collocazione del quadro specifico nel contesto nazionale di adeguatezza del personale in termini di unità e
preparazione appare imparziale e doverosa.
Considerazioni riguardanti le indagini
eseguite a seguito di incidenti causati dall’incorretta gestione e interpretazione dei
dati forniti da sistemi di calcolo presso
altro centro tra il 1982 e il 1991 sono riportate per confronto nel capitolo settimo, con
uno schema in parallelo che ne mette in
luce le similitudini. In particolare viene
fatto rilevare che le raccomandazioni prodotte a seguito dell’indagine relativa all’incidente precedente, almeno in parte, non
sono state seguite.
Il capito ottavo, invece, riporta un riassunto ragionato dei principali elementi scoperti, corredato da un elenco dei possibili
fattori che possono aver contribuito al
grave errore.
Un esteso capitolo è infine dedicato alle
azioni già intraprese presso il centro in
questione al fine di evitare il ripetersi di
episodi analoghi, alle raccomandazioni
riportate nel rapporto del responsabile del
servizio di fisica medica del BOC (in primis, la messa a punto di procedure di dosimetria in vivo e di controllo indipendente
dei piani di trattamento predisposti) e alle
Fisica in Medicina - 1-2/2007
raccomandazioni addizionali per il BOC
specificatamente, per altri istituti analoghi
e per le organizzazioni professionali.
le della prima riunione della commissione
investigativa e le dichiarazioni del personale coinvolto.
Le conclusioni riportate nel capitolo
decimo elencano i vari livelli di responsabilità dell’evento, per i singoli individui, per le
figure professionali da essi rappresentate e
per l’istituto in cui la loro attività viene
svolta ed espongono in modo chiaro e conciso la lezione principale che è possibile
trarre dall’incidente.
Il documento, in generale, è molto esteso e analitico, frutto di un’indagine sicuramente attenta, minuziosa e soprattutto
obiettiva. La sua lettura è consigliabile a
tutti coloro che, a diversi livelli, possano
essere coinvolti nelle attività di radioterapia
ciò è utile non tanto per esorcizzare il pericolo di incorrere in eventi simili o per confrontare la qualità delle proprie prestazioni
con quelle altrui, quanto a conferma della
necessità dell’applicazione di procedure
complete e controllate, che prevedano
anche la riesecuzione dei calcoli della dose
e delle UM/tempi di trattamenti generati da
un sistema computerizzato di pianificazione, con algoritmi manuali o indipendenti
semplificati, l’applicazione delle procedure
di controllo incrociato e di dosimetria in
vivo e il controllo periodico della qualità
delle prestazioni del suddetto sistema computerizzato, nelle attività di radioterapia.
Esse vanno comunque supportate da un’adeguata preparazione e suddivisione dei
carichi di lavoro, eventualità che, nelle
realtà locali anche italiane, non sempre è
garantita.
Doverosi ringraziamenti alle autorità
competenti e al personale del BOC, che
attivamente ha partecipato al procedere
dell’indagine e ha fornito, in pieno spirito
collaborativo, elementi preziosi per la comprensione dei fatti e la stesura del rapporto, completano il documento, assieme a
una ricca bibliografia, la cui consultazione,
anche se principalmente corredata da riferimenti di valore legislativo locale, può
essere di utilità a chiunque si accosti alla
lettura.
Una consistente parte del documento è
riservata alle appendici, contenenti, tra
l’altro, copia della modulistica standard in
uso presso il BOC, inclusa quella specifica
per il trattamento cranio-spinale della
paziente in questione, una copia del verba-
Scuola Superiore di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
LA RADIOPROTEZIONE DEI LAVORATORI E DELLA POPOLAZIONE:
ASPETTI RILEVANTI CONNESSI ALLE ATTIVITÀ SANITARIE
Area della Ricerca CNR di Bologna - 7/9 novembre 2007
Coordinatori Scientifici: L. Pierotti, S. Maggi
Responsabile Scientifico: A. Del Vecchio
Segreteria Organizzativa: Centro di Cultura Scientifica “A. Volta”
Villa Olmo - Via Cantoni, 1 - 22100 Como
tel. 031/579812 - fax 031/573395 e-mail: [email protected]
1-2/2007 - Fisica in Medicina
55
ANALISI DI UN ARTEFATTO
IN TC MULTISTRATO
Luca Moro1, Giuseppe Bertoli2
1Servizio
di Fisica Sanitaria, 2Unità Operativa di Diagnostica per Immagini
Fondazione Salvatore Maugeri, IRCCS, Istituto Scientifico di Pavia
INTRODUZIONE
Le apparecchiature di tomografia computerizzata che utilizzano la tecnologia
multistrato hanno dato prova di grandi
potenzialità, sia per quanto riguarda l’acquisizione che l’elaborazione delle immagini. Le particolari caratteristiche di scansione tipiche di questi tomografi sono state
oggetto di numerosi studi fin dall’inizio [1, 2]
e specifici approfondimenti, sia in sede di
progettazione che a livello di utilizzatore
finale, sono stati finalizzati alla conoscenza
degli artefatti tipici di questa tecnologia [3,
4], al fine di predisporre tecniche appropriate per cercare di ridurre la loro presenza o addirittura di eliminarne l’insorgenza,
a vantaggio della qualità diagnostica delle
indagini. Tuttavia, la complessa tecnologia
che sovrintende alla produzione e gestione
delle immagini comporta che spesso gli
operatori si trovino ad affrontare situazioni
insolite e del tutto impreviste.
Nello scorso mese di ottobre, durante
l’esecuzione di un indagine TC dell’encefalo presso la nostra struttura, alcune delle
immagini ottenute risultarono molto più
“scure” delle altre e fu necessario modificare di molto i valori della finestra di visualizzazione per poterle rappresentare in
modo percepibile. Inoltre, da un’analisi
quantitativa, risultò che il valore medio dei
numeri CT compresi all’interno di ROI selezionate su regioni anatomiche nelle immagini anomale differiva di molto dal corrispondente valore misurato sulle altre
immagini prodotte. In seguito a questa circostanza, fu intrapreso uno studio volto ad
analizzare le caratteristiche di questo artefatto, per valutare l’eventuale presenza su
altri esami e i possibili effetti sulla qualità
diagnostica delle immagini prodotte.
56
MATERIALI E METODI
L’artefatto è stato osservato su un’apparecchiatura a 16 strati durante l’esecuzione di un esame TC encefalo a una
donna di 74 anni, utilizzando un protocollo
di indagine composto da due serie di
acquisizioni in modalità assiale, una per la
fossa posteriore e una per l’encefalo, con i
seguenti parametri tecnici di acquisizione:
120 kVp, 300 mA, 2 secondi di rotazione,
FOV di scansione 25 cm, FOV di visualizzazione 23 cm, 4 immagini/rotazione da
2,5 mm di spessore in configurazione di 16
rivelatori da 0,625 mm per il primo pacchetto, 4 immagini/rotazione da 3,75 mm
di spessore in configurazione di 4 rivelatori
da 3,75 mm per la seconda serie.
Per studiare le caratteristiche del fenomeno, è stata valutata la ricorrenza dell’artefatto all’interno delle due serie, per evidenziare una possibile correlazione con i
banchi di rivelatori utilizzati durante la
scansione. È stato inoltre simulato un
esame encefalo, utilizzando un fantoccio
omogeneo riempito con acqua, comunemente utilizzato per l’esecuzione dei controlli di qualità. La prova è stata ripetuta
anche in modalità di scansione spirale, per
verificare se l’insorgenza dell’artefatto
dipendesse dalla modalità di acquisizione
selezionata, con i seguenti parametri: 120
kVp, 300 mA, 1 secondo di rotazione,
spessore dello strato 2,5 mm con avanzamento di 13,75 mm/rotazione per la prima
serie, 3,75 mm e avanzamento di 13,75
mm/rotazione per la seconda.
Sono state infine esaminate le immagini
relative alle indagini TC eseguite nella stessa giornata dell’esame in questione, valutando la qualità della rappresentazione
delle parti anatomiche in termini di nume-
Fisica in Medicina - 1-2/2007
ro CT e registrando la presenza, la posizione e le caratteristiche degli artefatti eventualmente presenti.
RISULTATI
L’analisi delle immagini dell’esame anomalo ha evidenziato la ricorrenza dell’artefatto in ogni seconda immagine del primo
pacchetto e in ogni prima e seconda
immagine della seconda serie. L’artefatto
consiste in una generale alterazione dei
numeri TC, che risultano tutti diminuiti di
circa 70 – 80 Unità Hounsfiled (HU), tanto
che, per poter rappresentare i dettagli anatomici con la stessa visibilità delle altre
immagini, occorre variare significativamente il livello e l’ampiezza della finestra di
visualizzazione. Le immagini irregolari presentano quindi una erronea informazione
diagnostica, in quanto non è conservata la
corrispondenza fra densità e numero CT.
La presenza di questo artefatto solo su
alcune immagini di ogni serie ha fatto intuire che ci potessero essere dei difetti di funzionamento a carico di alcuni banchi di
rivelatori o del corrispondente canale di
trasmissione dei dati acquisiti. Queste
osservazioni sono state confermate dall’analisi delle immagini del fantoccio ottenute
in modalità di scansione assiale: in ogni
seconda immagine di ciascuna serie, e in
misura minore in ogni prima immagine
della seconda serie, è stato evidenziato il
medesimo effetto sui numeri CT.
Lo studio delle immagini ottenute in
modalità spirale ha mostrato un altro parti-
(a)
colare fenomeno: la degradazione del valore dei numeri CT non riguarda più alcune
singole immagini, ma le interessa tutte in
quanto l’immagine del fantoccio presenta
un’area periferica più “scura” la cui posizione cambia da una immagine alla successiva, verosimilmente in funzione della
posizione angolare che il tubo RX assume
in corrispondenza di ciascun piano di ricostruzione delle immagini (Fig. 1).
L’area periferica più “scura” risultante è
molto simile all’effetto prodotto dall’elaborazione di proiezioni incomplete, ovvero
alterate o troncate, che si verifica quando il
flusso di raggi X incidenti è tale da eccedere il range dinamico dell’elettronica di
acquisizione (DAS) di un gruppo di rivelatori appartenenti ad un unico banco (DAS
over-range artifacts) [5]. Il fenomeno della
“saturazione” comporta che i valori di
proiezione misurati da quel gruppo di rivelatori non rappresentano correttamente i
coefficienti di attenuazione dell’oggetto
esaminato, ma riproducono strutture molto
meno dense e, quindi, più “scure”, con
conseguente perdita dell’informazione diagnostica.
Questo secondo aspetto dell’artefatto a
carico delle immagini acquisite in modalità
spirale ha indotto a rivedere con più attenzione tutte le indagini TC effettuate in quello stesso giorno. Gli esami TC precedenti
all’esame assiale che per primo ha messo
in evidenza l’artefatto non hanno presentato alcun difetto né alterazione dei numeri
CT.
(b)
Figura 1. Immagini TC del fantoccio ad acqua acquisite in modalità spirale.
L’area interessata dall’artefatto varia la propria posizione da un’immagine (a)
alla successiva (b) di un angolo compreso tra 60° e 70°.
1-2/2007 - Fisica in Medicina
57
Dall’analisi degli 8 esami effettuati in seguito, è invece emerso
che 5 studi relativi ai distretti corporei del torace e dell’addome
acquisiti in modalità spirale presentano la stessa zona più “scura”
e più “rumorosa”, già evidenziata
con il fantoccio; tale area interessa
immagini consecutive in posizioni
angolari diverse (Fig. 2). In fase di
successiva elaborazione, questo
difetto ha dato luogo a un effetto
molto simile all’artefatto a “zebra”
[5], come risulta dalle immagini
ottenute mediante ricostruzione
multiplanare (Fig. 3). Altri artefatti sono stati invece individuati ai
bordi delle immagini relative a un
esame TC del torace e dell’addome, acquisito in modalità spirale
con spessori da 3,75 mm (configurazione 16 x 1,25 mm) e avanzamento da 27,50 mm/rotazione.
A differenza dei casi precedenti, la
visualizzazione delle regioni anatomiche in esame non risulta compromessa né alterata, ma si evidenzia in corrispondenza del bordo
esterno di ogni immagine un’area
limitata nella quale compaiono
bande concentriche alternate
chiare e scure (Fig. 4). Questa
area varia la sua posizione da
un’immagine alla successiva, in
correlazione con la posizione
angolare del tubo RX, con le stesse modalità già viste nei casi precedenti.
Il servizio di assistenza tecnica,
il cui intervento era stato richiesto
vista la gravità degli artefatti,
appurò che una componente elettronica presentava un difetto di
funzionamento. Tale componente
è deputata, tra l’altro, alla gestione
di una parte dei reference data,
ovvero i dati acquisiti dai rivelatori posti sulla parte più esterna dei
banchi, utilizzati per “normalizzare” i profili di attenuazione. Questo
fa sì che, come avviene per gli
artefatti DAS over range, i valori di
58
(a)
(b)
Figure 2a, 2b. Immagini consecutive di un esame TC
torace-addome nelle quali si nota l’effetto e la diversa
posizione dell’artefatto.
Figura 3. Ricostruzione MPR ottenuta utilizzando le
immagini acquisite in modalità spirale contenenti l’artefatto. La diversa posizione della zona più “scura” evidenziata nelle ricostruzioni assiali dà luogo a un effetto molto
simile all’artefatto a “zebra”.
(a)
(b)
Figura 4. Immagini relative a un esame TC spirale del
torace che mostrano la presenza di bande concentriche.
La posizione angolare dell’area interessata dall’artefatto
varia da un’immagine (a) alla successiva (b) di circa 50°.
Fisica in Medicina - 1-2/2007
attenuazione relativi all’oggetto in esame e
quindi i valori dei numeri TC elaborati da
quella componente elettronica sono tutti
sistematicamente alterati. Purtroppo, non
si sono potute ottenere ulteriori informazioni da parte del servizio di assistenza, che si
è rivelato poco collaborante.
DISCUSSIONE
In questo studio sono stati analizzati
alcuni artefatti comparsi in esami TC
acquisiti con una apparecchiatura multistrato sia in modalità assiale che spirale.
Durante l’esecuzione di uno studio assiale
dell’encefalo, è stato rilevato che alcune
immagini apparivano sensibilmente diverse dalle altre. Negli studi acquisiti in modalità di scansione spirale, invece, è stato
osservato che l’artefatto riguardava un’area limitata di ciascuna immagine.
Entrambi i fenomeni sono stati ricondotti a
un guasto di una componente elettronica di
gestione dei dati acquisiti.
La particolare tecnologia di acquisizione
e ricostruzione delle immagini delle TC
multistrato comporta infatti che un difetto
di funzionamento che interessa un numero
limitato di rivelatori, o uno dei circuiti elettronici che raccolgono i segnali e li inviano
al calcolatore per la ricostruzione, ha
influenza solo su una parte dei dati acquisiti. In modalità di scansione assiale, questo comporta che risultano alterate solo le
immagini ricostruite con i dati acquisiti
dalle componenti difettate. Nell’acquisizione spirale, invece, poiché ciascuna
immagine è ottenuta utilizzando i dati
acquisiti da tutti i canali di acquisizione
attivati, l’artefatto è presente in tutte le
immagini ricostruite, alterando di ciascuna
la porzione corrispondente alla posizione
angolare assunta dal tubo RX in quel piano
di ricostruzione lungo l’asse Z. Tale corrispondenza è stata osservata chiaramente
sulle immagini del fantoccio acquisite in
modalità spirale e sulle immagini che evidenziano la zona periferica a bande chiare
e scure. La posizione dell’artefatto varia,
infatti, da un’immagine alla successiva di
un angolo uguale alla variazione della posi-
1-2/2007 - Fisica in Medicina
zione angolare del tubo tra due piani di
ricostruzione contigui, che è dato da:
360° · spessore dello strato/avanzamento.
È stato inoltre osservato che nelle
immagini ottenute in modalità di acquisizione spirale l’area interessata dall’artefatto è sovrapposta all’immagine del paziente
se il FOV di visualizzazione è più piccolo
del FOV di scansione. Nell’unico esame
spirale in cui i due campi di vista coincidono, l’artefatto si è invece rivelato sotto
forma di bande concentriche alternate
chiare e scure in corrispondenza del bordo
esterno di ogni immagine.
Dall’analisi di tale esperienza risulta che
spesso la presenza di simili artefatti nelle
immagini ottenute in modalità di scansione
spirale non è immediatamente evidente o
quantomeno percepibile nella sua gravità.
Può essere utile, a tal proposito, eseguire in
modo sistematico durante i periodici controlli di qualità la scansione di un fantoccio
omogeneo, utilizzando protocolli di acquisizione assiale con la minima collimazione
possibile e impostando il massimo valore
per entrambi i campi di vista, perché
avrebbe il vantaggio di controllare le prestazioni di tutti i banchi di rivelatori e di evidenziare eventuali differenze sia dal punto
qualitativo sia, impiegando opportuni programmi automatici di calcolo, anche quantitativo.
BIBLIOGRAFIA
1. McCollough CH, Zink FE: Performance evaluation of a multi-slice CT system. Med
Phys 26: 2223-2230 (1999)
2. Hu H: Multi-slice helical CT: scan and reconstruction. Med Phys 26: 5-18 (1999)
3. Taguchi K: The cause of the artifact in 4slice helical computed tomography. Med
Phys 31: 2033-2037 (2004)
4. Hsieh J: Investigation of an image artefact
induced by projection noise inhomogeneity
in multi-slice helical computed tomography. Phys Med Biol 48: 341-356 (2003)
5. Hsieh J: Computed Tomography: principles,
design, artefacts and recent advances. SPIE
Press, Bellingham, Washington USA, 2003
59
Gruppi di Lavoro
Notizie dai Gruppi di Lavoro
A cura di Paola MORESCO
Servizio Fisica Sanitaria - Ospedale Santa Corona, Pietra Ligure
Il Comitato di Redazione del Notiziario ha stabilito di istituire questa nuova rubrica con lo scopo
di fornire con regolarità un resoconto dell’attività dei gruppi di lavoro AIFM, con pubblicazione
degli estratti dei verbali delle riunioni, dello stato di avanzamento dei lavori, nonché dell’indicazione sulle mailing list esistenti in modo da permettere a tutti i Soci di avere una visione della
vivacità delle iniziative dei gruppi e di dare una maggiore diffusione e visibilità dei documenti
prodotti.
Si ringraziano tutti i Referenti ed i Membri dei Gruppi di Lavoro per la collaborazione che vorranno offrire al CDR del Notiziario per mantenere viva questa rubrica, inviando informazioni
sullo stato di avanzamento dei lavori a: [email protected]
Il consiglio direttivo dell’AIFM ha recentemente
approvato le modalità per la costituzione di gruppi di
lavoro riconosciuti dalla associazione.
Alla pagina “Gruppi di Lavoro” del sito
www.aifm.it è scaricabile il modulo di presentazione
delle proposte di costituzione di un nuovo Gruppo di
Lavoro.
Uno degli obiettivi dei Gruppi di Lavoro è l’elaborazione di documenti tecnico-professionali che possano essere pubblicati nella veste di REPORT AIFM,
se ritenuti di interesse generale.
Il Referente del CD per la pubblicazione dei
REPORT è il Dr. Marco Brambilla, che provvederà a
seguire, insieme al coordinatore del Gruppo di Lavoro, le fasi preliminari alla pubblicazione.
Attualmente risultano attivi i seguenti Gruppi di
Studio (con indicazione dei nominativi dei Referenti
o Responsabili):
GRUPPO DI LAVORO
Bioetica
Contaminazione Interna
REFER./CONTATTO
Patrizia PELOSI
Maria Claudia BAGNARA
Roberto MENEGHINI
Cooperazione Internazionale
Mauro LAZZERI
Renato PADOVANI
CQ in mammografia digitale
Gisella GENNARO
Paola GOLINNELLI
Fisica appl. alla Med. Nucleare Guido PEDROLI
Caratterizzazione delle pellicole Stefania CORA
gafchromiche
Luigi RAFFAELE
NIR
Riccardo DILIBERTO
RM applicazioni avanzate
Lorella MASCARO
TCMS
Paola COLOMBO
TPS
Maria Grazia BRAMBILLA
60
Riportiamo di seguito un breve
estratto del verbale dell’ultima riunione del Gruppo AIFM TC Multistrato (per gentile concessione dei
Referenti):
1) Pubblicazione Report AIFM
(Paola Colombo)
Tutti i revisori hanno dato il
parere positivo alla pubblicazione e
hanno inviato le correzioni e indicazioni che sono in via di inserimento.
Mancano ancora alcuni permessi di
copyright per le figure riportate.
Appena pronta, la forma definitiva
che il coordinatore sta revisionando
sarà trasferita sul sito* del gruppo
(attualmente è disponibile la versione precedente).
2) Gruppo pediatrico
(Lorella Mascaro)
Si tratta di un piccolo gruppo, di
cui solo 2 partecipanti utilizzano
una TC dedicata alla pediatria. Il
gruppo ha prodotto e messo a
disposizione sul sito* una raccolta
bibliografica e un questionario per
cominciare ad analizzare la situazione dei protocolli pediatrici. Nicoletta Paruccini ha proposto un
nomogramma basandosi su di un
modello basato sul diametro equivalente.
3) Gruppo TC cardiologia
(Antonella Del Vecchio)
L’istituzione del sottogruppo è
Fisica in Medicina - 1-2/2007
stata ufficialmente accettata e si raccolgono adesioni. Antonella Del Vecchio propone alcune iniziative (confronto di dose efficace e dose agli organi, misure di risoluzione spaziale sia in TC che in “angio”, studio di filtri dedicati per esami cardiaci) che
verranno discusse con i partecipanti.
4) Modulazione della dose
(Daniela Origgi – Sabrina Vigorito)
Il sottogruppo non è riuscito ancora ad
incontrarsi per definire delle misure comuni: viene tuttavia proposto uno studio realizzato all’IEO che evidenzia la necessità di
conoscere il sistema in uso. Si evidenzia la
necessità di disporre di un fantoccio dedicato eventualmente per realizzare uno studio multi-centrico.
5) Controlli di Qualità
(Caterina Ghetti – Luisa Pierotti)
La bozza di protocollo di accettazione
già disponibile sul sito* ha subito le ultime
correzioni e, se avrà il parere positivo dei
revisori, sarà inserito come appendice al
Report in via di pubblicazione. Inoltre il sottogruppo ha messo a disposizione sul sito
un foglio Excel nel quale chiunque può
inserire i risultati delle proprie misure di
accettazione in modo da avere un data
base di valori “misurati”.
*(http://lnx.aifmcaldirola.net/html/gruppi/
I soci che fanno parte del gruppo di lavoro possono accedervi con lo stesso username e password di ingresso in area soci – N.d.R.)
Gruppo di studio AIFM per le applicazioni
delle radiazioni non ionizzanti
in campo sanitario
Il Gruppo di studio AIFM per le applicazioni delle radiazioni non ionizzanti in
campo sanitario è operativo dal marzo
2006. Le motivazioni che hanno portato
alla costituzione del gruppo sono diverse. Il
crescente impiego di tecnologie che impiegano sorgenti di radiazioni non ionizzanti
(N.I.R.) in campo medico, quali LASER,
UV, radiofrequenze e microonde, pone i
Fisici Medici in un ruolo centrale per lo studio e la caratterizzazione di tali sorgenti,
per la valutazione degli effetti biologici e
delle interazioni di base, per la valutazione
dei rischi connessi al loro utilizzo e per l’ottimizzazione dei campi di applicazione.
Non ultima la necessità di approfondire
le metodologie di misura dei parametrici
fisici in gioco definendo delle modalità
standard sulla base di norme tecniche per
la redazione di protocolli di misura che
possano essere di facile ed immediato utilizzo. Il Gruppo è articolato in sottogruppi
secondo lo schema seguente:
GRUPPO AIFM - NIR
Coordinatore
Dott. R. Di Liberto
sottogruppo
LASER
sottogruppo
ELF+RF+MW
sottogruppo
UV+VIS+IR
Referente
Dott.ssa B. Longobardi
Referente
Dott. A. Coppola
Referente
Dott. G. Scielzo
1-2/2007 - Fisica in Medicina
61
L’articolazione in sottogruppi si è resa
necessaria per la suddivisione e l’orientamento del lavoro da svolgere. Poiché tra gli
obiettivi del gruppo vi è la realizzazione di
documenti tecnici che possano aiutare i
fisici medici a trattare le varie problematiche connesse all’uso delle sorgenti di
N.I.R., si è partiti affrontando le tre aree di
studio con delle ricerche bibliografiche che
potessero tracciare il percorso da seguire.
Il campo è molto vasto e per alcune sorgenti non è stato facile reperire materiale
adeguato. Durante le riunioni del gruppo è
emersa la necessità di iniziare dalla preparazione di tre documenti operativi che trattassero delle problematiche di utilizzo in
sicurezza per operatori e pazienti delle sorgenti di NIR più diffuse in ambito sanitario.
Lo schema che si è utilizzato è il seguente:
Introduzione
cap. 1 – Descrizione delle attività e delle apparecchiature
cap. 2 – Descrizione dei rischi pertinenti e delle finalità dei controlli
cap. 3 – Definizione di ruoli, responsabilità e funzioni nell’utilizzo di sorgenti NIR
cap. 4 – Descrizione delle procedure operative di sicurezza
4a) individuazione e delimitazione delle aree a rischio
4b) valutazione dei livelli di esposizione per lavoratori, pazienti e popolazione
4c) segnaletica di avvertimento e/o obbligo
4d) misure di prevenzione e protezione
4e) scelta dei Dispositivi di Protezione Individuale (D.P.I.)
4f) norme di sicurezza
4g) informazione e formazione degli operatori
cap. 5 – Descrizione della strumentazione di misura e delle modalità operative per
valutare i parametri di funzionamento delle apparecchiature laser
APPENDICE 1 ( definizioni grandezze fisiche, formule, etc.)
APPENDICE 2 (apparecchiature particolari)
APPENDICE n (altro)
Bibliografia
I documenti che si prevede di rilasciare
entro il 2007 contengono gli elementi
essenziali per potere affrontare nella realtà
operativa uno degli aspetti più immediati e
di maggiore riscontro nell’ambito lavorativo, anche in previsione del prossimo recepimento delle Direttive europee che normeranno finalmente in modo inequivocabile gli aspetti inerenti la sicurezza dei lavoratori esposti a sorgenti di N.I.R.. In particolare mi riferisco alle Direttive europee
...sulle prescrizioni minime di sicurezza e di
salute relative all’esposizione dei lavoratori
ai rischi derivanti dagli agenti fisici (campi
elettromagnetici, radiazioni ottiche coerenti e non coerenti). Il primo ambito è tratta-
62
to dalla Direttiva CE 40/2004 che è entrata in vigore il 24/5/2004 e dovrà essere
operativa negli stati membri dal
30/04/2008. Il secondo ambito è trattato
dalla Direttiva CE 25/2006 che è entrata in
vigore il 27/04/2006 e dovrà essere operativa negli stati membri dal 27/04/2010.
Entrambe le Direttive prevedono tra gli
adempimenti del Datore di lavoro la valutazione dei rischi e la verifica del non superamento dei livelli di esposizione indicati
per i lavoratori. Per far ciò il datore di lavoro (artt. 4 delle due Direttive) deve avvalersi di servizi o persone competenti. Si
ritiene che tale ruolo possa essere sicuramente ricoperto dal Fisico Medico che è
Fisica in Medicina - 1-2/2007
già impegnato su tali fronti nella realtà
ospedaliera. A tal proposito alcuni membri
del Gruppo hanno partecipato in modo
determinate alla stesura di un documento
proposto dalla
che riunisce tutte le associazioni professionali e scientifiche che si occupano di prevenzione, che prevede i requisiti formativi e
di esperienza dei probabili esperti secondo
le Direttive citate. L’AIFM, su proposta
dello scrivente, ha in corso le pratiche per
aderire alla CIIP come associazione scientifica (www.ospedalesicuro.org/ciip.php).
Il campo di utilizzo dei documenti sarà
anche relativo alle valutazioni dosimetriche
su pazienti esposti a N.I.R. per ragioni diagnostiche e/o terapeutiche.
ISCRIZIONE GRUPPO
DI LAVORO SULLA
MAMMOGRAFIA DIGITALE
Cari tutti,
come sapete già da qualche anno esiste
nell’ambito della nostra associazione un
gruppo di lavoro sulla mammografia digitale che ha lavorato principalmente sul
tema dei controlli di qualità. La recente
pubblicazione della quarta edizione delle
“European Guidelines for Quality Assurance in Breast Cancer Screening and Diagnosis” (maggio 2006) ha confermato alcune
delle incertezze sollevate dal precedente
Addendum, soprattutto in merito a criteri di
accettabilità di alcuni parametri di qualità
dell’immagine e alla definizione di limiti
assoluti. L’approfondimento di alcuni
aspetti del protocollo europeo, sia a livello
teorico che sperimentale, ci permetterebbe
di condividere su scala nazionale le principali procedure di test, eventualmente
distinte per tipologia di apparecchiatura, e
di superare alcuni dei limiti del documento
europeo, con evidente beneficio da parte di
tutti. Per questo il contributo sperimentale
degli iscritti AIFM che abbiano accesso ad
1-2/2007 - Fisica in Medicina
Questo aspetto risulta essere determinante per una corretta valutazione dell’efficacia di alcuni trattamenti terapeutici dei
quali non si conoscono ancora le interazioni di base. L’impegno per il prossimo anno
è di avviare degli studi mirati alla comprensione di quegli effetti delle radiazioni
non ionizzanti impiegati in campo sanitario
già noti ma per i quali non è fornita una
spiegazione validata da basi scientifiche. A
tal fine si sono attivate delle collaborazioni
con alcuni Istituti universitari, con ISPESL,
che partecipa al gruppo con suoi membri,
e con aziende produttrici del settore. Chiedo quindi che il contributo dei componenti
del Gruppo sia continuo e motivato perché
è solo con un gioco di squadra che possono essere raggiunti gli obiettivi che ci
siamo posti ed i risultati attesi.
Riccardo Di Liberto
Coordinatore del Gruppo AIFM-NIR
uno o più sistemi mammografici digitali
può diventare rilevante e costruttivo.
Vi chiediamo dunque di ripetere l’iscrizione al Gruppo di Lavoro, specificando le
caratteristiche principali del vostro sistema
digitale (DR/CR), come da form disponibili alla pagina:
http://www.fisicamedica. org/aifm/ris/ 04_
gdl_r/index.php?page=gr_r_cq_mammo
Le finalità del Gruppo di Lavoro sono
state ridefinite e sono disponibili nella stessa pagina alla voce Presentazione.
Una volta ricostituito il database degli
iscritti al gruppo, gli interessati saranno
contattati via e-mail per una raccolta dati
mirata ai punti focali del protocollo europeo.
Vi anticipiamo inoltre che ci sarà probabilmente una riunione del Gruppo di Lavoro durante il prossimo Congresso Nazionale AIFM.
A presto
I coordinatori del Gruppo
Gisella Gennaro Istituto Oncologico Veneto
(IOV), IRCCS Padova
Paola Golinelli Azienda USL Modena
63
Un network per la condivisione di modelli
di calcoli dosimetrici in internet
Claudia Flammia**, Francesco Sisini°, Alan Beccati°, Paolo Colamussi°°, Ivana Butti^,
Paolo Cavazzini°, Maddalena Scandola*, Melchiore Giganti°
** Specializzanda in Fisica Sanitaria, Università di Bologna
tirocinante presso il Servizio di Fisica Sanitaria A.O Universitaria di Ferrara;
° Università degli studi di Ferrara;
°° Casa di Cura S. Maria Maddalena, Occhiobello (RO);
^ Azienda Ospedaliera di Lecco;
* Università degli studi di Modena;
Introduzione
Nella pratica della terapia con radiofarmaci la dosimetria è utilizzata sia per la
determinazione dell’attività da somministrare specifica per il paziente che per la
stima della dose assorbita dai tessuti bersaglio e dai tessuti critici come prescritto
dalla vigente normativa.
L’implementazione clinica di una metodologia dosimetrica per una specifica terapia richiede lo sviluppo e la verifica di un
modello di farmacocinetica, di un protocollo clinico per l’acquisizione dei dati e delle
immagini e di un modello fisico per il calcolo della dose assorbita.
È esperienza comune che pressochè
tutti i centri di Medicina Nucleare e Fisica
Sanitaria abbiano investito risorse sia professionali che economiche nell’implementazione clinica di procedure dosimetriche
per le terapie radiometaboliche da essi praticate.
La disponibilità di modelli dosimetrici
completi e statisticamente attendibili non è
però cresciuta in modo coerente al numero ed alla complessità delle terapie attuate
o proposte; inoltre l’attività di dosimetria
interna nella pratica clinica routinaria è
caratterizzata da una disuniformità applicativa tra i diversi centri.
Su queste basi è stata sviluppata una
specifica informatica che consente di mettere in relazione, tramite internet, i centri di
Medicina Nucleare e Fisica Sanitaria consentendo un interscambio di know-how per
la crescita delle competenze nell’ambito
64
della dosimetria, ed agevolando i partecipanti di studi multicentrici.
Nel seguito ci riferiremo a questa specifica informatica con l’acronimo di DON
“Dosimetry On Network”.
Che cos’è DON
DON è una specifica informatica che
definisce le modalità per porre in relazione
due sistemi con struttura client-server in
cui il server mette a disposizione un servizio dosimetrico accessibile dal client.
La componente server del sistema deve
essere installata, mantenuta in efficienza
ed aggiornata presso l’U.O. di Fisica Sanitaria, mentre la componente client può
essere installata sia presso l’U.O. di Medicina Nucleare che presso l’U.O. della Fisica Sanitaria stessa.
Il dialogo fra client e server avviene
attraverso lo scambio di messaggi secondo
il protocollo soap (simple object access
protocol) che ha la funzione di mediare il
trasporto dei dati di input presenti nel sistema informatico del client verso il server e il
ritorno dei dati di output prodotti dall’elaborazione dosimetrica dal server verso il
client.
Lo scambio di messaggi può essere così
esemplificato:
• dalla cartella clinica elettronica di un
sistema RIS-PACS di una Medicina
Nucleare (client) vengono inviati i dati
di input di una terapia con radiofarmaci
(dati del paziente, radioattività somministrata, campionamenti delle misure di
Fisica in Medicina - 1-2/2007
radioattività, immagini scintigrafiche e
radiologiche) al sistema informatico di
una Fisica Sanitaria dello stesso o di un
altro ospedale dove è presente l’algoritmo per il calcolo dosimetrico (server);
• i dati vengono accettati dal server previa verifica dell’identità del mittente
comprovata da certificazione digitale
della firma del Medico Nucleare, vengono elaborati e i risultati (biodistribuzione
della dose nei tessuti bersaglio e nei tessuti sani), a loro volta certificati dalla
firma digitale del Fisico, inviati alla cartella clinica della Medicina Nucleare.
Tutto avviene attraverso la rete internet
senza mediazione di un Browser di pagine
web ma mediante l’azione di uno strato
software installato sul client e sul server
che provvede ad interfacciare i due secondo le regole stabilite dal protocollo DON.
Non v’è alcun tipo di esportazione o copia
dei dati sensibili registrati durante l’attività
clinica, per la legge sulla privacy.
Come partecipare al progetto DON
Al progetto DON può partecipare chiunque, Medico o Fisico, si occupi di terapia
radiometabolica e sia interessato agli
aspetti dosimetrici. È possibile partecipare
come server, come client o in entrambi i
casi.
Per chiarezza definiamo client un centro
di Medicina Nucleare che pratichi una terapia con radiofarmaci e server un centro di
Fisica Sanitaria o Medicina Nucleare che
voglia rendere accessibile la propria procedura di calcolo dosimetrico.
Per diventare client si deve:
• possedere un certificato elettronico di
identità rilasciato dalla autorità di certificazione (certification authority) appositamente realizzata per il progetto DON
e con valore circoscritto allo stesso; tale
certificato può essere richiesto nel sito
www.dosimetryonnetwork.org;
• scaricare dal sito http://don.hypersoft.it
il file wsdl che descrive il formato dati
da utilizzare per inviare i dati di input al
server di calcolo dosimetrico;
• sviluppare uno strato software di interfaccia fra il sistema in cui è ospitata la
1-2/2007 - Fisica in Medicina
cartella clinica e il server di calcolo; la
realizzazione di tale software richiede
competenze informatiche sulle seguenti
tecnologie: 1) web services, 2) SOAP,
3) wse, 4) xml. Lo sviluppo dello strato
software, di semplice realizzazione per
qualsiasi laureato in informatica, deve
essere effettuato seguendo le specifiche
riportate sul documento tecnico recuperabile sul sito.
Per diventare server si deve:
• possedere un certificato elettronico di
identità rilasciato dalla autorità di certificazione (certification authority) appositamente realizzata per il progetto DON
e con valore circoscritto allo stesso; tale
certificato può essere richiesto dal sito
www.dosimetryonnetwork.org;
• descrivere in un file wsdl il formato dei
dati previsti per la procedura dosimetrica e caricare tale file sul server del sito
http://don.hypersoft.it ;
• realizzare lo strato di interfaccia tra la
procedura dosimetrica informatizzata e i
client che vogliono accedervi;
La codifica del file wsdl e lo sviluppo
dello strato di interfaccia devono essere
realizzate da un informatico con competenze sulle tecnologie sopradescritte di
concerto con il Fisico che ha sviluppato la
procedura dosimetrica.
Per informazioni riguardo al progetto
open source contattare la dott.ssa Claudia
Flammia all’indirizzo mail: [email protected].
Attuali applicazioni di DON
Con la nascita del recente sito web sono
state raccolte le prime adesioni di centri
che si occupano di terapia radiometabolica; è in corso infatti, visibile ed aggiornabile on line, un censimento libero per verificare la presenza di chi opera in questo
campo relativamente al tipo di terapie presenti nel libro bianco dell’AIMN. Lo scopo,
oltre quello di dare visibilità ai singoli centri di Fisica Sanitaria o di Medicina Nucleare che si iscrivono, rimane quello di condividere con più facilità la modellistica disponibile, la letteratura a riguardo, e l’aggregazione delle casistiche cliniche nel caso di
studi multicentrici.
65
Le specifiche DON sono attualmente
utilizzate nei seguenti due progetti pilota:
1) terapia dell’ipertiroidismo con 131I presso le UU.OO di Medicina Nucleare e
Fisica Sanitaria dell’Azienda Universitaria-Ospedaliera di Ferrara,
2) studio multicentrico sulla terapia delle
metastasi ossee con 153Sm EDTMP.
Terapia dell’ipertiroidismo
La terapia con 131I dell’ipertiroidismo
presso l’U.O. di Medicina Nucleare dell’Azienda Universitaria-Ospedaliera di Ferrara
viene effettuata previo studio dosimetrico
specifico per paziente elaborato dalla U.O.
di Fisica Sanitaria.
Scenario
Le due UU.OO sono attualmente messe
in comunicazione da un sistema informatico HIS (hospital information system) che
consente alla Medicina Nucleare di inviare
i dati del test di captazione alla Fisica Sanitaria e alla Fisica Sanitaria di inviare i risultati dello studio dosimetrico alla Medicina
Nucleare. Prima dell’inserimento di DON la
Fisica Sanitaria inseriva i dati del test di
captazione in un foglio di calcolo elettronico contenente l’algoritmo dosimetrico. I
risultati dell’elaborazione venivano quindi
stampati e inseriti nel HIS per renderli
disponibili alla Medicina Nucleare.
Applicazione di DoN
Le componenti client e server sono state
installate entrambe presso la U.O. di Fisica
Sanitaria: la componente server è stata
interfacciata al foglio di calcolo elettronico
mentre la componente client è stata interfacciata all’ his. La nuova procedura elettronica, affiancata alla procedura ordinaria,
permette di eseguire il calcolo dosimetrico
direttamente dall’ his senza più la necessità
di accedere direttamente al foglio di calcolo.
Risultati e conclusioni
I vantaggi più evidenti sono il risparmio
di tempo,e l’assenza di qualsiasi errore di
trascrizione dei dati di input e output.
La componente DON server, sebbene
realizzata per un utilizzo interno all’ospeda-
66
le di Ferrara è, in linea di principio, disponibile anche ad altri centri di Medicina
Nucleare o Fisica Sanitaria di altri ospedali che abbiano installato la componente
client del DoN.
Studio multicentrico sulla terapia
delle metastasi ossee con 153Sm
EDTMP
Scenario
È attualmente in corso uno studio multicentrico sulla terapia delle metastasi
ossee con il radiofarmaco 153Sm EDTMP.
Scopi dello studio sono:
• valutare l’implementazione nella pratica
clinica di un modello semplificato di
dosimetria della terapia radiometabolica
delle metastasi ossee;
• correlare i dati dosimetrici ai dati clinici
di risposta antalgica e di tossicità midollare.
Applicazione di DON
Per questo studio è stata sviluppata una
procedura di calcolo informatizzata basata
sul modello in esame, installata presso un
server del Centro di Elaborazione Dati dell’Ospedale di Lecco. Sullo stesso server è
stato inoltre installata la componente server di DON per interfacciare la procedura
dosimetrica ai dati clinici dello studio.
I dati clinici vengono raccolti mediante
una cartella clinica web-based installata su
un server del Centro di Telematica dell’Università degli Studi di Ferrara accessibile via
internet all’indirizzo http:// bmrt.unife.it.
Su tale server è stata installata la componente client di DoN per consentire la trasmissione dei dati di input dosimetrici al
server dell’Ospedale di Lecco.
Risultati e conclusioni
Lo scambio dei dati fra i due server consente di completare i dati clinici sul paziente con i dati dosimetrici.
La decisione di separare i dati clinici
dalla procedura dosimetrica è stata presa
per consentire agli autori dell’algoritmo di
potere apportare eventuali correzioni o
migliorie e renderle disponibili in tempo
reale ai partecipanti allo studio multicentri-
Fisica in Medicina - 1-2/2007
co ovunque essi si trovino.
In questo modo il fisico (autore del
modello), senza avere necessariamente
delle specifiche basi informatiche, è in
grado di modificare l’algoritmo di calcolo
direttamente dal suo foglio Excel. La procedura modificata risulta così fruibile senza
appesantire il lavoro d’aggiornamento
degli utenti coinvolti nello studio.
Una soluzione alternativa sarebbe stata
la distribuzione dell’algoritmo di calcolo ai
centri partecipanti sotto forma di un foglio
Excel rendendo senza dubbio molto più
difficoltoso l’aggiornamento e la verifica
dell’uso corretto da parte di tutti i centri.
Conclusioni
La dosimetria interna specifica per
paziente si propone di aumentare l’efficacia terapeutica e ridurre il più possibile gli
effetti collaterali dei radiofarmaci.
L’implementazione delle procedure
dosimetriche richiede per ogni centro che
pratichi terapie con radiofarmaci un investimento di risorse economiche, umane e
di tempo che possono essere ridotte, ma
soprattutto condivise, accedendo ad una
rete di servizio che offra online algoritmi di
calcolo sicuri, con riferimenti bibliografici
aggiornati.
Dosimetry on Network si propone di
1-2/2007 - Fisica in Medicina
creare una rete importante di servizio dosimetrico Italiano dove ogni centro possa
mettere a disposizione la propria esperienza e, al contempo, usufruire delle esperienze di altri centri di riferimento partecipanti.
Il sito web è di recente creazione e in continua evoluzione in vista di esigenze specifiche segnalate dai colleghi Fisici; oltre a
ciò, garantisce visibilità a quelle strutture di
Fisica e di Medicina Nucleare che vogliano
promuovere nuove attività o contattare
centri che pratichino terapie d’interesse.
Le prime trame della rete si sono basate sulle esperienze dell’Azienda Ospedaliera Universitaria di Ferrara e lo studio
osservazionale multicentrico sulla terapia
radiometabolica delle metastasi ossee
(bmrt) in collaborazione con l’Azienda
Ospedaliera di Lecco. Il progetto si sta
espandendo, l’intento è quello di raggiungere una massa critica di adesioni creando
in Italia un sito di riferimento ufficiale.
Di facile utilizzo e senza costi di licenza
snellisce le procedure dosimetriche facilitando un passaggio sicuro di informazioni
tra Fisico e Medico, e permettendo la raccolta di un numero adeguato di dati dosimetrici uniformi e confrontabili, base indispensabile per la validazione e l’analisi critica di qualsiasi modello dosimetrico.
67
Normative
Impatto della Direttiva 2004/40/CE
sull’uso della risonanza magnetica in medicina
Pietro Luigi Indovina, Dipartimento di Scienze Fisiche, Università di Napoli “Federico II”
Luca Indovina, Servizio di Fisica Sanitaria UCSC di Roma
Goffredo Princigalli, Scuola di Specializzazione in Fisica Sanitaria, UCSC di Roma
Introduzione
In data 29/04/2004 (Gazzetta Ufficiale
dell’Unione Europea L 184/1 del 24 Maggio 2004) è stata approvata, dal Parlamento Europeo e dal Consiglio del-l’Unione Europea, la Direttiva 2004/40/CE
sulle prescrizioni minime di sicurezza e di
salute relative all’esposizione dei lavoratori
ai rischi derivanti dagli agenti fisici (campi
elettromagnetici). È questa la diciottesima
Direttiva emanata ai sensi dell’art. 16,
paragrafo 1, della Direttiva 89/391/CEE.
Questa Direttiva dovrà essere recepita
dagli stati membri entro il 30/04/2008.
La Direttiva introduce dei limiti di esposizione per tutti i lavoratori esposti a campi
elettromagnetici fino a 300 GHz.
È emersa a livello europeo la preoccupazione che le restrizioni imposte dalla
Direttiva possano limitare eccessivamente
l’uso di importanti tecnologie, prima fra
tutte la risonanza magnetica, nonché l’utilizzo delle radiazioni non ionizzanti nelle
attività di ricerca.
La Risonanza Magnetica trova il suo
maggior impiego nell’imaging diagnostico
nel cui ambito consente di ottenere informazioni non rilevabili con altre tecniche e
Tipo di esame
Numero totale di esami RM
Procedure con contrasto
Procedure su bambini
Procedure sotto anestesia
RM Interventistica
Biopsie con RM
RM Intraoperatoria
Totale
8.000.000
2.000.000
400.000
80.000
2.000
5.000
500
Tabella 1: Stima esami di RM effettuati per
anno nell’Unione Europea
68
soprattutto permette in molti casi di evitare l’uso di radiazioni ionizzanti.
Inoltre è in fase di evoluzione l’uso della
spettroscopia con Risonanza Magnetica in
campo medico.
In tabella 1 è riportata una stima degli
esami RM eseguiti in Europa in un anno.
1. LA DIRETTIVA 2004/40/CE
Oggetto e ambito di applicazione
La Direttiva 2004/40/CE ha per oggetto
la protezione dei lavoratori dai rischi per la
salute e la sicurezza connessi alla presenza
di campi elettromagnetici tra 0 Hz e 300
GHz sul luogo di lavoro. Tale protezione
riguarda esclusivamente gli effetti nocivi a
breve termine sul corpo umano derivanti
da correnti di contatto, correnti indotte ed
assorbimento di energia. La Direttiva non
considera eventuali effetti a lungo termine,
che sono peraltro ipotizzati ma per cui non
esistono delle prove sperimentali certe.
È a questo punto importante menzionare che, secondo quanto riportato da Frank
Anton, presidente del COCIR, attualmente
a livello mondiale operano più di 28000
tomografi RM e sono stati effettuati 500
milioni di esami senza che questo abbia
comportato (non esiste alcun dato in letteratura in questo senso) effetti a lungo termine per la salute sia per i lavoratori che
per i pazienti.
Si ricorda per inciso che la legislazione
nazionale in relazione alla esposizione della
popolazione, ha adottato un principio di
cautela e ha fissato dei limiti di esposizione
per la popolazione in presenza di sorgenti
legate alla produzione, trasformazione e
trasferimento di energia elettrica e agli
impianti fissi per le telecomunicazioni.
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Questi limiti di cautela sono stati adottati
per una scelta politica dovuta ad una pressione sempre crescente proveniente dalla
pubblica opinione piuttosto che su rigorose
basi scientifiche.
Limiti di esposizione e Valori di azione
La Direttiva definisce limiti di esposizione e valori di azione.
I limiti di esposizione sono riferiti a grandezze fisiche direttamente correlate agli
effetti biologici dei campi elettromagnetici.
Il rispetto di questi limiti garantisce la protezione dagli effetti nocivi conosciuti.
La base su cui sono stati fissati i limiti di
esposizione è costituita dalle linee guida
dell’ICNIRP (Guidelines For Limiting Exposure To Time-Varying Electric, Magnetic,
And Electromagnetic Fields (Up To 300
Ghz)), pubblicate nel 1993, aggiornate nel
1998 e di cui è prevista una revisione nel
2009. I valori limite indicati dall’ICNIRP per
i lavoratori corrispondono ai valori soglia
per l’insorgenza degli effetti nocivi ridotti di
un fattore 10.
I valori di azione sono riferiti a grandezze fisiche direttamente misurabili e a campi
elettromagnetici imperturbati (cioè in
assenza del soggetto esposto). Il rispetto
dei valori di azione implica automaticamente il rispetto dei limiti di esposizione.
In caso di superamento dei valori di
azione la Direttiva impone di valutare,
attraverso misure o modelli teorici, se
siano superati anche i limiti di esposizione.
La Direttiva indica la necessità di valutare e prevenire anche i rischi indiretti
legati alla presenza dei campi elettromagnetici, quali, ad esempio, i rischi legati
alla compatibilità elettromagnetica (come
nel caso dei pace-maker) e all’effetto propulsivo dei campi magnetici statici,
entrambi di notevole importanza nell’ambito della risonanza magnetica. È importante sottolineare che il limiti di esposizione
non tutelano da questi rischi indiretti che
vanno affrontati separatamente.
Limiti di esposizione e valori di azione
sono riportati nelle tabelle seguenti.
Tabella 1
Valori limite di esposizione (art. 3, paragr. 1). Tutte le condizioni devono essere rispettate
Intervallo
di frequenza
Densità
di corrente
per capo e
tronco
(mA/m2) (rms)
Fino a 1 Hz
S.A.R. mediato
sul corpo
intero (W/kg)
S.A.R. localizzato
(capo e tronco)
(W/kg)
S.A.R. localizzato
(arti)
(W/kg)
Densità di
potenza
(W/m2)
40
-
-
-
-
40/f
-
-
-
-
10
-
-
-
-
1000 Hz-100 Hz
f/100
-
-
-
-
100 kHz-10 MHz
1- 4 Hz
4 - 1000 Hz
f/100
0,4
10
20
-
10 MHz-10GHz
-
0,4
10
20
-
10 - 300 GHz
-
-
-
-
50
1-2/2007 - Fisica in Medicina
69
Tabella 2
Valori di azione (art. 3, paragr. 2). [Valori efficaci (rms) imperturbati]
Intensità
di campo
elettrico
Intensità
di campo
magnetico
E (V/m)
Induzione
magnetica
B (µT)
H (A/m)
Densità di
potenza di
onda piana
equivalente
Seq (W/m2)
Corrente di
contatto, IC
(m/A)
Corrente
indotta
attraverso
gli arti,
I2(mA)
0 - 1 Hz
-
1,63x105
2x105
-
1,0
-
1 - 8 Hz
20 000
1,63x105/f2
2x105/f2
-
1,0
-
2,5x104/f
Intervallo
di frequenza
20 000
2x104/f
-
1,0
-
0,025 - 0,8 kHz
500/f
20/f
25/f
-
1,0
-
0,82 - 2,5 kHz
610
24,4
30,7
-
1,0
-
2,5 - 65 kHz
610
24,4
30,7
-
0,4 f
-
65 - 100 kHz
610
1 600/f
2 000/f
-
0,4 f
-
8 - 25 Hz
0,1 - 1 MHz
610
1,6/f
2/f
-
40
-
1 - 10 MHz
610/f
1,6/f
2/f
-
40
-
10 - 110 MHz
61
0,16
0,2
10
40
100
110 - 400 MHZ
61
0,16
0,2
10
-
-
0,0081 /2
0,01f1/2
f/40
-
-
0,36
0,45
50
-
-
1/
2
400 - 2 000 MHZ
31
2 - 300 GHz
137
1
Campi magnetici statici
L’esposizione a campi magnetici statici
è trattata in maniera particolare nella Direttiva 2004/40/CE, la quale fissa valori di
azione per i campi magnetici statici. Il valore di azione per il campo statico di induzione magnetica è pari a 200 mT. Non è stato
invece fissato un limite di esposizione.
Infatti nel testo normativo si parla di limiti
di esposizione per “campi variabili nel
tempo fino a 1 Hz”, escludendo quindi il
caso di campi non variabili nel tempo.
Tale scelta è stata originata dal fatto
che, al momento della emanazione della
Direttiva, l’ICNIRP aveva già iniziato la
revisione delle linee guida per i campi
magnetici statici, precedentemente emanate nel 1994. L’inserimento di limiti di
esposizione per i campi magnetici statici è
stato rimandato al 2009, anno in cui è prevista una prima revisione della norma. Le
linee guida ICNIRP del 1994 prevedevano
limiti di 200 mT come media temporale su
70
8 ore e un valore massimo da non superare in nessun caso pari a 2 T.
La soluzione adottata nel testo comunitario rappresenta un compromesso che
lascia spazio a più di una perplessità. In
caso di superamento del valore di azione
per una data grandezza fisica si dovrebbe
valutare l’eventuale superamento del corrispondente limite di esposizione; se questo
venisse accertato, il datore di lavoro
dovrebbe prendere tutti i provvedimenti
per riportare l’esposizione al di sotto del
limite. Nel caso dei campi statici tale limite semplicemente non esiste e l’unico
obbligo derivante per il superamento dei
valori di azione è quello di affiggere una
segnaletica opportuna nelle aree in cui
esso si verifica. In definitiva il testo della
Direttiva non specifica rigorosamente le
azioni da intraprendere in caso di superamento del valore di azione per il campo
magnetico statico.
Fisica in Medicina - 1-2/2007
2. ESPOSIZIONE A CAMPI E.M. NELL’IMAGING A RISONANZA MAGNETICA
a. Campo magnetico statico
Il principale parametro caratteristico di
un tomografo a risonanza magnetica è il
valore del campo magnetico statico. Nel
corso degli anni l’evoluzione tecnologica
del settore ha consentito l’utilizzo di campi
magnetici sempre più intensi. Se negli anni
80 il valore tipico del campo magnetico
statico B0 era intorno agli 0,5 T, negli anni
90 questo è passato a1,5 T e si prevede in
futuro una larga diffusione di tomografi a 3
T. Esistono in Europa tomografi MRI utilizzati nella ricerca con valori di B0 fino a 7 T.
La tendenza verso valori di B0 più elevati è
giustificata dal fatto che il rapporto segnale/rumore è proporzionale a B0 . Un rapporto S/N più elevato consente di ottenere
immagini con migliore risoluzione e anche
di ridurre i tempi di scansione, con una
corrispondente riduzione degli artefatti
dovuti al movimento del paziente e al flusso sanguigno. L’utilizzo di un alto campo
statico non comporta solo vantaggi, e questo è vero sia riguardo l’imaging sia, come
è ovvio, riguardo la sicurezza dei pazienti e
dei lavoratori.
I magneti ad alto campo utilizzano sistemi di schermatura attiva per contenere il
campo magnetico disperso. L’obiettivo è
quello di contenere l’isolinea a 0.5 mT
(pari a 5 gauss) all’interno della sala
magnete. Questo implica che nei pressi del
magnete vi sono forti gradienti del campo
magnetico statico. Un soggetto che si
muove all’interno di un gradiente di campo
magnetico statico sarà soggetto a correnti
indotte come se fosse in presenza di un
campo magnetico variabile. Sono quindi
applicabili in questo caso i limiti di esposizione previsti per i campi magnetici variabili. Le correnti indotte saranno più intense
se l’operatore si muove velocemente all’interno della sala magnete.
b. Campi magnetici variabili nel tempo
L’imaging a risonanza magnetica utilizza gradienti di campo magnetico all’interno
del volume di acquisizione per la codifica
spaziale delle immagini. I gradienti (uno
1-2/2007 - Fisica in Medicina
per ciascun asse x, y e z) hanno intensità
molto inferiore al campo magnetico statico
e sono attivati durante l’acquisizione dell’immagine per brevi intervalli di tempo. I
parametri che caratterizzano i gradienti
sono la massima intensità (tipicamente 33
- 40 mT/m per un tomografo da 1.5 T) e il
tempo di salita è tipicamente dell’ordine di
1 ms.
d. Campo elettromagnetico a radiofrequenza
Nell’imaging a risonanza magnetica
(MRI) si utilizzano impulsi a radiofrequenza
per l’eccitazione selettiva della magnetizzazione di uno strato della regione anatomica
da investigare. L’esposizione al campo
elettromagnetico a radiofrequenza comporta l’assorbimento di energia da parte
dei tessuti biologici, descrivibile attraverso
il SAR (rateo di assorbimento specifico).
Vengono imposti per i lavoratori limiti sul
SAR locale e sul SAR al corpo intero al fine
di limitare l’aumento di temperatura dei
tessuti.
e. Esposizione del personale sanitario in
MRI
Durante la normale attività di routine di
un tomografo MRI l’esposizione dell’operatore addetto all’espletamento dell’esame è
dovuta essenzialmente al campo magnetico statico. Essa si verifica durante la predisposizione delle bobine RF e il posizionamento del paziente sul lettino. In queste
operazioni può essere facilmente superato
il valore di azione per il campo magnetico
statico pari a 200 mT. Va inoltre valutata
l’esposizione al campo magnetico variabile
dovuta al movimento del lavoratore nel
gradiente di campo magnetico statico.
Nella attività di routine l’operatore è posto
al di fuori della sala magnete durante l’esame e pertanto, anche grazie alla presenza
della gabbia di Faraday, non è esposto al
campo a RF e al campo dovuto ai gradienti di codifica spaziale.
Vi sono alcune situazioni in cui l’esposizione dei lavoratori di un reparto MRI può
essere più intensa e prolungata. Le condizioni di esposizione possono diventare particolarmente critiche in caso di pazienti che
per vari motivi debbano essere assistiti
71
durante l’esecuzione dell’esame RM. Il caso
più comune è probabilmente l’esecuzione
di esami con mezzo di contrasto, spesso
somministrato con il paziente già posizionato sul lettino del tomografo. Altri casi
riguardano i pazienti in età pediatrica, i
pazienti sotto anestesia, i pazienti non collaboranti. Ancora più critica dal punto di
vista della esposizione dei lavoratori sono
le procedure interventistiche con RM, nella
quale chirurghi, anestesisti e infermieri
sono a stretto contatto del paziente durante l’esame. In questo caso l’esposizione è
dovuta a tutte le componenti EMF del
sistema a risonanza magnetica: campi statici, campi dovuti ai gradienti pulsati e
campo a radiofrequenza. Nei caso della RM
interventistica è probabile che siano superati anche i limiti previsti dalla Direttiva sul
SAR e sui campi magnetici variabili.
e. Esposizione del personale tecnico
Un discorso analogo a quello fatto per i
lavoratori del settore sanitario riguarda il
personale tecnico adibito allo sviluppo, alla
realizzazione e alla manutenzione dei
tomografi a risonanza magnetica, oltre che
tutto il personale operante nella ricerca
laddove si faccia uso di campi elettromagnetici tra 0 Hz e 300 GHz.
A titolo di esempio si può considerare la
situazione del personale addetto alla
manutenzione dei tomografi a RM, tenendo
conto del fatto che i magneti oggi utilizzati
sono quasi esclusivamente di tipo permanente o a superconduzione e pertanto tutte
le operazioni tecniche si svolgono in presenza del campo magnetico statico attivo.
Inoltre le procedure di manutenzione sono
spesso eseguite a ridosso del magnete e
possono avere una durata notevole. Si può
ipotizzare che le condizioni di esposizione
di un tecnico adibito alla manutenzione di
un tomografo RM siano complessivamente
più critiche di quelle di un operatore sanitario che svolge esami RM di routine.
f. Superamento del valore di azione e
dei limiti di esposizione
In caso di superamento di uno o più dei
valori di azione la Direttiva 2004/40/CE
impone di effettuare misure e/o calcoli per
stabilire se sono superati anche i limiti di
72
esposizione.
Nel caso dei campi magnetici a bassa
frequenza non è possibile misurare direttamente le correnti indotte nel corpo umano
e bisogna ricorrere a modelli matematici
relativamente complessi.
Sono attualmente in corso due studi
volti ad accertare se i valori di azione e i
limiti di esposizione fissati dalla Direttiva
siano effettivamente superati nella pratica
dell’MRI.
I risultati preliminari del primo studio,
commissionato dall’HSE (Health and
Safety Executive) a Stuart Crozier, sembrano confermare che un corpo in movimento attorno ad un tomografo RM, entro
una distanza di 1 metro dallo stesso, è
soggetto a correnti indotte di intensità
superiore ai limiti di esposizione.
Un secondo studio è stato concordato
dalla Commissione Europea e dal comitato di esperti che si occupa della questione
(Gabriel P. Krestin, David Norris, Stephen
Keevil). Questo studio si svolge in quattro
centri RM europei che rappresentano alcune delle situazioni di esposizioni più critiche: un tomografo da 7 tesla a Nottingham, un tomografo da 3 tesla a Leuven,
un centro di RM interventistica a Colonia,
un centro di RM pediatrica a Strasburgo.
3. IMPATTO DELLA DIRETTIVA 2004/
40/CE SULL’ATTIVITÀ IN RM
Traendo le conclusioni dalle considerazioni fin qui esposte, si può dire che l’entrata in vigore della Direttiva 2004/40/CE
potrebbe comportare il rischio di un rallentamento, e in alcuni casi anche di un passo
indietro, nell’evoluzione tecnologica della
risonanza magnetica e nel suo utilizzo pratico. Inoltre nel 2009 potrebbero essere fissati anche i limiti di esposizione al campo
magnetico statico. Se questi limiti saranno
improntati alla stessa filosofia di quelli già
presenti nella Direttiva potranno insorgere
ulteriori difficoltà soprattutto con il previsto
ulteriore sviluppo di tomografi ad RM ad
alti campi.
È lecito, a questo punto, chiedersi quali
siano le basi scientifiche e soprattutto i
principi guida che sono alla base delle
Fisica in Medicina - 1-2/2007
restrizioni imposte dalla Direttiva.
Riguardo agli effetti a breve termine,
che sono oggetto della Direttiva, si può
osservare che non sono normalmente
osservati effetti sui pazienti, benché siano
sottoposti a campi di intensità superiore di
almeno un ordine di grandezza rispetto ai
limiti della Direttiva.
Ricordando che gli effetti a breve termine insorgono al momento dell’esposizione
o subito dopo, si può comprendere che se
questi effetti non si verificano sui pazienti
allora non si verificherebbero neanche sui
lavoratori. Né si devono considerare i possibili effetti a lungo termine che sono esplicitamente esclusi dall’oggetto della Direttiva.
Nello scenario in cui l’uso dell’MRI risulti condizionato dai limiti imposti dalla
Direttiva potrebbe realizzarsi una situazione paradossale in cui l’uso di tecniche diagnostiche basate sulle radiazioni ionizzanti
sia di fatto reso più praticabile rispetto
all’uso della risonanza magnetica.
Nel caso delle radiazioni ionizzanti è
ammessa una dose per i lavoratori alla
quale corrisponde un rischio piccolo (in
termini probabilistici) ma non nullo che è
ritenuto accettabile anche in considerazione dell’utilità sociale della tecnologia in
questione. Questo concetto è riassunto
nell’acronimo ALARP (As Low As Reasonably Practical).
Nel caso dei campi elettromagnetici i
limiti di esposizione per i lavoratori fissati
dalla Direttiva 2004/40/CE garantiscono
(con un fattore di protezione pari a 10) da
qualsiasi effetto a breve termine conosciuto, secondo un principio di precauzione
che prescinde da una valutazione rischio/
beneficio a livello sociale.
Sono ormai numerose le iniziative intraprese dalla comunità medica e scientifica,
dalle industrie del settore e anche da organismi politici per modificare alcuni aspetti
della Direttiva prima del suo recepimento a
livello nazionale previsto entro il 30 aprile
2008.
Per capire come il pericolo di una limitazione nell’uso della risonanza magnetica
sia considerato del tutto concreto, sembra
1-2/2007 - Fisica in Medicina
significativo citare l’analisi svolta da una
commissione parlamentare britannica
insediatasi nel 2005, che nel documento
finale esprime la preoccupazione circa i
limiti che potrebbero esserci nell’utilizzo di
100 nuovi tomografi appena acquistati dal
National Health Service. Anche a livello
nazionale è apparsa sul “Radiologo” una
nota che mette in evidenza l’attenzione che
vi è a livello nazionale su questa problematica.
Queste iniziative si sono recentemente
coagulate con la nascita della “Alliance for
MRI”, fondata dalla ESR (European Society
of Radiology) cui hanno aderito parlamentari europei, gruppi rappresentativi di
medici, scienziati e anche gruppi di pazienti per la cui patologia la risonanza magnetica costituisce uno strumento diagnostico
essenziale.
Nel caso che i risultati dei due studi promossi dall’HSE e dalla Commissione Europea confermino i timori di un impatto
negativo della Direttiva sull’MRI, sarà probabilmente possibile una revisione del
testo della Direttiva con l’adozione di limiti
meno restrittivi o con l’esenzione per i
lavoratori addetti all’MRI. Il primo passo
per giungere a questa revisione sarà
necessariamente un rinvio del termine del
30 aprile 2008 per il recepimento della
Direttiva, previo l’accordo di tutti gli stati
membri.
In ambito nazionale il recepimento della
Direttiva europea potrebbe avvenire in
coincidenza con una revisione, auspicata
da tempo, della normativa RM. Infatti
dovranno essere approvate in via definitiva
le nuove linee guida per la RM contenenti
gli Standard di sicurezza per l’installazione
e l’impiego di apparecchiature a Risonanza
Magnetica per uso clinico; dovrà essere poi
varata una nuova norma che sostituisce il
DPR 8/08/1994 contenente il regolamento
per il procedimento di autorizzazione all’uso diagnostico di apparecchiature a risonanza magnetica nucleare sul territorio
nazionale.
È auspicabile che quanto previsto dai
nuovi Standard di sicurezza non sia in contrasto con i limiti fissati dalla Direttiva
europea.
73
Si ricorda comunque che l’esposizione
dei lavoratori ai campi elettromagnetici
rientra nel campo di applicazione del
D.Lgs. 626/94 e s.m.i. sul miglioramento
della sicurezza e della salute nei luoghi di
lavoro e pertanto, nella stesura del documento sulla valutazione dei rischi, è necessario includere, per i lavoratori che operano in RM, la valutazione del rischio dovuto
all’esposizione a campi elettromagnetici
tenendo conto della normativa nazionale
per la RM, delle linee guida dell’ICNIRP e
delle norme CEI.
Per quanto riguarda il recepimento della
Direttiva dell’UE, è stato costituito, a livello nazionale, sotto il coordinamento della
SIRM di concerto con l’AIFM e la AINR
(Associazione Italiana di Neuro Radiologia), un gruppo di lavoro di esperti nell’ambito del Ministero della Salute, per arrivare ad un recepimento che permetta di
minimizzare le difficoltà che la Direttiva
dell’UE potrebbe apportare all’attività di
diagnostica e di ricerca in RM nel nostro
paese nei prossimi anni. È importante che
questo gruppo mantenga i contatti con
quello che sta avvenendo a livello europeo.
Bibliografia
1. Direttiva 2004/40/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 29 aprile 2004 sulle
prescrizioni minime di sicurezza e di salute
relative all’esposizione dei lavoratori ai rischi
derivanti dagli agenti fisici (campi elettromagnetici), GUCE L184 del 24 maggio
2004, pp. 1- 9
2. ICNIRP, “Guidelines for limiting exposure to
time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz)”, International Commission on Non-Ionizing
74
Radiation Protection, Health Physics, vol.
74, n. 4, pp. 494-509, Apr. 1998.
3. ICNIRP, “Guidelines on limits of exposure to
static magnetic fields”, International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, Health Physics, vol. 66, n. 1, pp. 100106, Jan. 1994.
4. S.F. Keevil - Impact Of The Physical Agents
(Emf) Directive On Medical Magnetic Resonance Imaging, http://www.myesr.org/
html/img/pool/IEE%20paper%20Keevil.pdf
5. F. Liu, H. Zhao, S. Crozier. “Calculation of
electric fields induced by body and head
motion in high-field MRI”, J Magn Reson
161 pp. 99-107 (2003).
6. S. Crozier, F. Liu. “Numerical evaluation of
the fields induced by body motion in or near
high-field MRI scanners”, Prog Biophys
Molec Biol 87 pp. 267-278 (2005).
7. House of Commons Science and Technology Committee – “Watching the Directives:
Scientific Advice on the EU Physical (Electromagnetic Fields) Directive” http://www.
publications.parliament.uk/pa/cm200506/c
mselect/cmsctech/1030/1030.pdf
8. Krestin G., “DIRECTIVE 2004/40/EC. The
ESR Position”, ECR 2007, Vienna
9. Gowland P., “Exposure and risk assessment
for MR workers”, Workshop on Health &
Safety Risk Assessment of Work-Related
Exposure to EMFs, Milano, 13-16 febbraio
2007
10. World Health Organization, Environmental
Health Criteria 232: Static Fields
11. P.L. Indovina, L. Indovina, “L’impatto sulla
attività in risonanza magnetica della nuova
Direttiva europea sui campi elettromagnetici”, Il Radiologo, 1/2007: pag. 58-61
Fisica in Medicina - 1-2/2007
I NUOVI STANDARD DI SICUREZZA
IN RISONANZA MAGNETICA
Francesco Campanella
ISPESL – Dipartimento Igiene del Lavoro
Il 2007 sarà certamente un anno di svolta nel settore della Risonanza Magnetica (RM),
in quanto – dopo ben 13 anni – si è finalmente giunti ad un aggiornamento del quadro normativo vigente.
In particolare, mentre fino al 2006 i riferimenti di legge specifici erano rappresentati
dalle fonti riportate in tabella 1, la pubblicazione dei nuovi “standard di sicurezza” contenuti nell’emanando Decreto Ministeriale, comporterà l’abrogazione dei DD.MM. 1991 e
1993.
Tab. 1- Riferimenti normativi SPECIFICI nel settore RM
Riferimento legislativo
Data
Validità
29/11/1985
Artt. 1 e2
Sentenza n.216 Corte Costituzionale
11/2/1988
SI
Decreto Ministeriale
2/8/1991
Decreto Ministeriale
Art. 7
Allegati (1-6)
Sentenza Corte Costituzionale
17/3/1992
Decreto Ministeriale
3/8/1993
SI
Artt. 2, 4,5
allegati A, B
Decr. Presidente della Repubblica D.P.R. n. 542
Il lavoro di elaborazione dei nuovi standard è stato avviato dall’Istituto Superiore
per la Prevenzione e la Sicurezza del Lavoro (ISPESL) che, nel maggio del 2004,
pubblicò sul proprio sito internet le “Indicazioni operative ISPESL per l’installazione
e l’uso di apparecchiature RM”, una sorta
di testo unico nel quale riassumere, razionalizzandole, ed ove del caso ampliandole,
le disposizioni contenute negli atti normativi a quel momento ancora in vigore. Le
“Indicazioni ISPESL” hanno di fatto consentito di riaccendere un dibattito ed un
interesse alla problematica della gestione
della sicurezza in RM troppo a lungo sopiti,
ed hanno rappresentato il primo passo
verso l’aggiornamento del quadro normativo. Proprio l’ISPESL richiese alla Società
Italiana di Radiologia Medica (SIRM) ed
all’Associazione Italiana di Fisica Medica
1-2/2007 - Fisica in Medicina
8/8/1994
Tutti gli articoli
(AIFM) di costituire, al proprio interno,
delle Commissioni per i rapporti con l’ISPESL aventi il compito di proporre modifiche, integrazioni, emendamenti alle “Indicazioni” pubblicate.
Nel corso dell’anno 2005, l’Istituto, in
sinergia quindi sia con i radiologi sia con i
fisici medici, lavorò sulla elaborazione di
un test che, partendo da quanto pubblicato l’anno precedete, potesse rappresentare
una base di lavoro condivisa da proporre al
Ministero della Salute al fine di attuare
quanto previsto dall’articolo 2 del DPR
542/94, ovvero la pubblicazione -con
decreto ministeriale - di “standard di sicurezza” aggiornati che potessero abrogare
quelli “temporaneamente” previsti, e rappresentati dagli allegati 1 e 4 del D.M.
1991. Il testo così messo a punto, venne
75
quindi portato al Ministero della Salute, il
quale decise di istiture allo scopo uno specifico gruppo di lavoro, che – su specifica
nomina da parte delle Istituzioni/Società
scientifiche invitate, fu così costituito:
• Ministero della Salute – Coordinatori:
Giuseppe Ruocco, Franco Abbenda
• ISPESL: Francesco Campanella
• ISS: Franca Podo
• SIRM: Alessandro Carriero
• AIFM: Carlo Bergamini
Il gruppo ha lavorato per tutto il 2006
elaborando una bozza di decreto ministeriale avente in allegato i nuovi “standard di
sicurezza” deputati all’aggiornamento,
ovvero all’abrogazione, dei DD.MM. 1991 e
1993: tale bozza è stata firmata dal Ministro della Salute nel mese di febbraio u.s.,
approvata nel mese di marzo dal consiglio
Superiore di Sanità, e portata il 12 aprile al
vaglio della Conferenza Stato Regioni dalla
quale è stato licenziato nel mese di maggio. La pubblicazione è prevista per l’estate e la definitiva entrata in vigore dei nuovi
standard differirà dalla medesima di 15
giorni. Il primo importante obiettivo che
verrà centrato con l’emanazione del nuovo
decreto ministeriale sarà, ovviamente, l’aggiornamento di un quadro normativo
ormai obsoleto, e certamente non in linea
con lo stato dell’arte relativo allo sviluppo
della tecnologia in risonanza magnetica. Il
secondo significativo successo sarà quello
di avere un testo normativo di riferimento
fortemente condiviso all’interno della
comunità scientifica di settore: autorità
centrali, radiologi, fisici hanno realmente
lavorato in sinergia con un unico obiettivo
comune, quello di dare indicazioni moderne, razionali, applicabili, il tutto all’insegna
della reciproca collaborazione e del reciproco riconoscimento dei ruoli che la legge
assegna loro.
L’indice dei nuovi standard di sicurezza
76
– ovvero l’ordine delle materie in essi trattate – è il medesimo dei precedenti, proprio
per consentire all’utenza di confrontarsi
con schemi di riferimento e tecniche di
approccio ai problemi ormai conosciute, e
ben consolidate.
I contenuti sono invece per lo più riconducibili a quanto già presente nel testo
ISPESL del 2004, integrato dai contributi
forniti dalle altre componenti presenti sul
tavolo ministeriale, e riordinato secondo le
indicazioni fornite dall’Unità di Coordinamento del gruppo.
Gli “Standard di sicurezza per l’installazione e l’impiego di apparecchiature a Risonanza Magnetica per uso clinico” fissano i
“Requisiti tecnici, criteri di idoneità edilizia
e controlli di sicurezza”, e si compongono
delle Sezioni di seguito elencate, nelle quali
vengono date tutte le indicazioni necessarie all’ottimizzazione delle condizioni di
qualità e sicurezza:
A) Disponibilità delle altre dotazioni
strumentali diagnostiche richieste
B) edilizia delle installazioni fisse
C) Idoneità di approntamento delle
installazioni mobili
D) Controlli di sicurezza
E) Responsabili per la sicurezza
F) Garanzia della qualità e verifiche
delle condizioni di sicurezza
G) Apparecchiature a risonanza magnetica “settoriale”
H) Modulistica per le comunicazioni
In particolare, nella Sezione E vengono
definite le attribuzioni dei Responsabili in
materia di sicurezza, ovvero del Responsabile della sorveglianza fisica, della sicurezza e della qualità del sito RM, e del Medico
Radiologo responsabile dell’Impianto RM
(anche per gli aspetti di sicurezza clinica).
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Approvate le nuove Raccomandazioni ICRP 2007
Nuccia Canevarollo
Servizio di Fisica Sanitaria - Azienda Ospedaliera Villa Scassi - Genova
Introduzione
Al meeting tenutosi dal 19 al 21 marzo
2007 ad Essen, in Germania, la International Commission on Radiological Protection
ha approvato le nuove Raccomandazioni
fondamentali sulla protezione dell’uomo e
dell’ambiente contro le radiazioni ionizzanti. Tali Raccomandazioni sostituiranno
quelle pubblicate dal 1990 fino ad oggi.
Il nostro periodico aveva già dato notizia dell’imminente uscita delle Raccomandazioni 2005 con un articolo di Enrico
Sgrilli e Giorgio Trenta, che avevano ampiamente commentato il draft 2004 allora
disponibile come fase di avanzamento dei
lavori. Gli stessi autori rilevavano la scarsa
maturazione dei documenti e le necessità
di affinamento e revisione dei lavori, che
difficilmente avrebbero potuto giungere a
conclusione entro il 2005. In effetti sono
stati necessari altri due anni per completare l’iter, attraverso due giri completi di
estese consultazioni.
Oggi dunque i lavori sono terminati e le
nuove Raccomandazioni saranno presto
disponibili nel giornale della Commissione,
gli Annali ICRP. Questo articolo si basa sull’ultima versione resa disponibile nel gennaio 2007, prima dell’approvazione definitiva. Introducendo maggiore trasparenza e
coinvolgendo nel processo di revisione un
maggior numero di soggetti e organizzazioni interessati all’argomento della protezione radiologica, la Commissione si attende una migliore comprensione ed applicazione delle Raccomandazioni.
Le nuove Raccomandazioni si basano su
informazioni fisiche e biologiche più
recenti e sulle attuali tendenze negli standard di irradiazione. Benché siano oggi
disponibili molti più dati che nel 1990, la
stima globale del rischio delle varie tipologie di effetti dannosi dopo l’esposizione
rimane fondamentalmente la stessa. I tre
principi di base del sistema di protezione
radiologica sono ancora la giustificazione,
l’ottimizzazione e l’uso dei limiti di dose,
ma vincoli di dose e livelli di riferimento
forniscono ora una piattaforma di sviluppo
1-2/2007 - Fisica in Medicina
di una strategia più aggiornata per gestire
anche situazioni di emergenza e situazioni
di preesistenti esposizioni a radiazioni. Da
questo nuovo tipo di approccio, sostituito
il principio basato su pratiche ed interventi con quello source related, il principio di
ottimizzazione dovrebbe uscire rafforzato
dalle restrizioni sulle dosi individuali,
attraverso appunto vincoli e livelli di riferimento.
Vediamo dunque quali sono le principali caratteristiche della nuova versione, così
come si sviluppano negli otto capitoli del
testo, seguiti da due Annessi per gli
approfondimenti.
Aspetti biologici della protezione
radiologica
Gli effetti dannosi delle radiazioni vengono suddivisi in
• reazioni tessutali, che continuano ad
essere chiamate anche con il termine
generico effetti deterministici, termine
che, pur se poco familiare ai non addetti, è ormai connaturato al sistema di
protezione;
• cancro ed effetti ereditari, chiamati
anche effetti stocastici.
Per le reazioni tessutali, caratterizzate
da una dose soglia al di sopra della quale
la gravità del danno aumenta con la dose,
vengono date informazioni aggiornate sui
valori soglia (corrispondenti alla dose per
un incidenza del 1%) per vari organi e tessuti. Sotto ai 100 mGy, sia per radiazioni
ad alto LET che per basso LET, non si ritiene che alcun tessuto esprima deficit funzionale clinicamente rilevante, sia per
esposizione acuta che per basse esposizioni ripetute nel tempo.
Nell’induzione di effetti tardivi o stocastici si include il cancro, il non-cancro, gli
effetti ereditari.
Nel caso del cancro, benché esistano
tuttora grosse incertezze alle basse dosi, il
rischio associato alle radiazioni è basato
sulle evidenze epidemiologiche e sperimentali. È ritenuta ancora valida l’assun-
77
dose e rateo di dose in maniera differente.
zione che, sotto i 100 mSv, l’incidenza di
cancro ed effetti ereditari salga in proporzione diretta con la dose equivalente ad
organi e tessuti rilevanti. Continua pertanto ad essere valido il modello dose-risposta
lineare senza soglia (LNT), in accordo con
UNSCEAR (2000), NCRP (2001) e NAS/NRC
(2006). Si cita tuttavia un recente report
delle French Academies (2005) che sostiene l’esistenza di una soglia per il cancro.
Ciononostante la Commissione ritiene il
modello LNT, insieme ad un appropriato
valore del fattore di efficacia di dose e di
rateo di dose (DDREF), una base prudente.
Il rischio di cancro ad organi specifici è
stato nuovamente valutato attingendo in
gran parte ai dati del follow-up dei sopravvissuti giapponesi del 1945 (Life Span
Study - LSS), protraendo lo studio per 45
anni, fino al 1997, per i dati di mortalità da
cancro e per 41 anni, fino al 1998, per l’incidenza di cancro, basata oggi su diagnosi
più accurate (questi ultimi dati non erano
disponibili nel 1990). Globalmente, le
stime attuali di rischio di cancro non sono
sensibilmente diverse da quelle del 1991,
ma sono confortate dalla migliore qualità
dei dati studiati. Il DDREF, fattore di riduzione da applicare alle stime per valutare il
rischio di cancro a basse dosi, ricavato da
dati epidemiologici, animali e cellulari, permane uguale a 2, come in precedenza, pur
riconoscendo oggi che organi e tessuti
diversi possono essere legati ad effetti di
Il rischio di effetti ereditari rimane
incluso nel sistema di protezione, sulla
base delle osservazioni di mutazioni indotte sulle cellule germinali di animali da
laboratorio, ma si ritiene oggi che in passato sia stata sovrastimata l’entità del
rischio genetico. Ora il rischio genetico
viene stimato fino alla seconda generazione e non come precedentemente fino al
raggiungimento dell’equilibrio tra mutazione e selezione. Si stima infatti che non
esistano differenze sostanziali tra 2 o 10
generazioni.
La nuova stima del rischio di effetti ereditari è pertanto sensibilmente diversa e
pari a 0.2% per Sv, ridotta quindi di 6-8
volte rispetto alla Pubblicazione 60. È da
tale nuova stima che discende, come vedremo più oltre, la riduzione del fattore di
ponderazione tessutale wT per le gonadi.
I coefficienti nominali di rischio da cancro adattati al detrimento sono stati calcolati diversamente dalla Pubblicazione 60.
La stima attuale è basata sui dati di letalità
e deterioramento di vita pesati sull’incidenza di cancro, laddove nella Pubblicazione 60 il detrimento era basato sul
rischio di cancro fatale pesato sul cancro
non fatale, la perdita di vita relativa per
cancro fatale e il deterioramento di vita per
cancro non fatale.
Table 1. Detriment -adjusted nominal risk coefficients
for cancer and hereditary effects (10-2 Sv-1) (ICRP 2007)
Cancer
Heritable effcts
Present
Publication 60
Present
Publication 60
Present
Publication 60
Whole
Adult
5.5
4.1
6.0
4.8
0.2
0.1
1.3
0.8
6.0
4.0
7.3
5.6
Quantità usate nella protezione radiologica
Vi sono sotto questa voce alcune importanti novità, anche se le variazioni rispetto
al vecchio sistema sono forse minori di
quanto preannunciato nei draft precedenti.
Le grandezze rimangono le stesse con le
relative unità di misura, ma cambiano i fattori peso delle radiazioni e quelli tessutali.
78
Total
Exposed
population
In merito ai wR, insieme alla riduzione a
wR= 2 per protoni rispetto al valore 5 della
Pubblicazione 60, si introduce il wR =2 per
pioni , particelle che derivano dalle interazioni dei raggi cosmici con i nuclei ad alta
quota in atmosfera, contribuendo alle
esposizioni in aereo. Ai neutroni viene
attribuito un fattore ponderale secondo
una funzione continua dell’energia, con
relativa espressione analitica.
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Table 2. Recommended radiation weighting factors (ICRP 2007)
Radiation Type
Radiation weighting factor, wr
Photons
Electrons and muons
Protons and charged pions
Alpha particles, fission fragments, heavy ions
Neutrons
1
1
2
20
A continuous function of neutron energy
La dose equivalente continua a chiamarsi tale, non si è dato quindi seguito alla
proposta iniziale di cambiarle il nome in
Radiation Weighted Dose, finalizzata ad
evitare confusioni con il termine dose equivalente usato nella definizione delle grandezze operative. La dose efficace, invariata
nella definizione, vede però una diversa
quantificazione dei fattori di ponderazione
tessutale wT:
• il rischio di cancro alle ghiandole salivari e al cervello, benché non quantificato
con precisione, è ritenuto più elevato
degli altri organi o tessuti inclusi nella
frazione remainder e viene quindi loro
attribuito un fattore wT = 0.1 ciascuno;
• il detrimento combinato per effetti ereditari e cancro associato a irradiazione
di ovaie e testicoli ha portato ad un
valore wT per le gonadi di 0.08;
• il valore di wT per la tiroide viene portato a 0.04, a seguito della più elevata
stima di rischio di cancro nell’infanzia,
essendo i bambini considerati un sottogruppo particolarmente radiosensibile.
Table 3. Recommended tissue weighting factors (ICRP 2007)
Tissue
Bonemarrow (red), Colon, Lung, Stomach, Breast, Remainder Tissues
Gonads
Bladder, Oesophagus, Liver,Thyroid
Bone surface, Brain, Salivary glands, Skin
wt
Σwt
0.12
0.08
0.04
0.01
0.72
0.08
0.16
0.04
Remainder Tissues: Adrenals, Extrathoracic region, Gall bladder, Heart, Kidneys, Lymphatic nodes,
Muscle, Oral mucosa, Pancreas, Prostate, Small intestine, Spleen, Thymus, Uters/cervix
Nulla di nuovo per quanto riguarda la
dose efficace impegnata, che continua ad
essere attribuita all’anno in cui avviene l’intake. Per i lavoratori la dose efficace impegnata viene sempre stimata dall’integrazione su un periodo di 50 anni dopo l’intake.
Qualche novità invece in merito alle
grandezze collettive. Viene conservata solo
la dose efficace collettiva e, dato che lo
scopo delle grandezze collettive è quello di
servire come strumento di ottimizzazione
della radioprotezione, non viene più inclusa la dose equivalente collettiva.
Onde evitare grossolane aggregazioni di
1-2/2007 - Fisica in Medicina
dati, per esempio dosi individuali molto
basse su periodi ed aree geografiche molto
estese, occorre specificare nella dose efficace collettiva il periodo di tempo considerato T e il range di dose efficace E1-E2 ; la
definizione per la dose efficace collettiva
diviene dunque:
E2
S(E1, E2 ,∆T) = ∫
E1
E dN/dE dE
dove dN/dE è il numero di individui esposti a dose efficace compresa tra E ed E+dE,
∆T specifica il periodo di tempo in cui si
sommano le dosi efficaci.
79
Il sistema di protezione radiologica
dell’uomo
Continua ad essere valida la semplificazione introdotta dall’ICRP 60, secondo cui
le differenti sorgenti cui l’uomo può essere
esposto, quelle occupazionali, ambientali e
mediche, devono essere trattate separatamente. Le due classi di situazioni pratiche
o interventi con cui si gestivano eventi o
situazioni che implicavano esposizione a
radiazioni, sono oggi sostituite da tre tipi
di situazioni:
• Situazioni di esposizioni pianificate
(planned exposure situations): introduzione e operatività di sorgenti pianificate. Sono incluse esposizioni sia normali
che potenziali, fintanto che queste ultime soddisfino i pertinenti vincoli di
rischio.
• Situazioni di esposizioni di emergenza
(emergency exposure situations): situazioni inaspettate che possono avvenire
durante un’operazione pianificata o un
atto malevolo, che richiedono azioni
urgenti.
• Situazioni di esposizione esistenti (existing exposure situations): situazioni
preesistenti delle quali occorre assumere il controllo o prendere decisioni
(inclusa l’esposizione al fondo naturale
o pratiche svolte in passato al di fuori
del sistema di protezione).
La seconda semplificazione viene introdotta attraverso le definizioni di source
related, aggettivo legato alla sorgente, o
individual related, legato all’individuo.
Quando si considera l’esposizione di tutti
gli individui ad una sorgente o ad un gruppo di sorgenti, si usa appunto un approccio source related, mentre si parlerà di
individual related quando è il singolo individuo ad essere preso in considerazione
rispetto alle sorgenti.
Le esposizioni pianificate, benché quantificabili in anticipo, non garantiscono una
sufficiente protezione attraverso le sole
restrizioni source related dato che l’individuo può essere esposto a numerose sorgenti . Occorre in tal caso porre una restrizione alla somma delle dosi, restrizione
che la Commissione pone nel limite di
dose, attraverso i vincoli di dose.
Nelle esposizioni pianificate source
related quindi, le restrizioni alle dosi che
80
gli individui possono ricevere costituiscono i vincoli di dose ( dose constraints). Per le
esposizioni potenziali, nell’ambito sempre
delle esposizioni pianificate, si parla di vincoli di rischio (risk constraints).
Nelle situazioni di emergenza o esistenti, le restrizioni di tipo source related sono
invece chiamate livelli di riferimento (reference levels).
I concetti di vincolo di dose e livello di
riferimento sono usati come base dell’ottimizzazione per assicurare che le dosi
siano mantenute as low as reasonably
achievable. Dunque la differenza tra vincolo di dose, applicabile alle esposizioni pianificate, e livello di riferimento, applicabile
alle esposizioni di emergenza o esistenti,
esprime il fatto che nel primo caso la
restrizione sulle dosi individuali può essere soddisfatta dall’inizio del processo di
pianificazione e di ottimizzazione, negli
altri due casi il processo di ottimizzazione
può invece partire da dosi individuali superiori al livello di riferimento.
I principi fondamentali della protezione, cioè il principio di giustificazione, quello di ottimizzazione e quello di limitazione
delle dosi vengono ribaditi dalla Commissione, ma si chiarisce che:
• il principio di giustificazione e quello di
ottimizzazione sono source related e si
applicano a tutte le situazioni;
• il principio di limitazione delle dosi è
individual related e si applica nelle
situazioni di esposizioni pianificate.
Il vincolo di dose, come restrizione
source related della dose individuale nelle
esposizioni pianificate, dovrà essere sempre inferiore al relativo limite di dose.
Durante la pianificazione, si dovrà assicurare che la sorgente interessata non comporti dosi più elevate del vincolo; l’ottimizzazione definirà poi un più basso livello di
dose. Al di sopra del vincolo, sarà alquanto improbabile che la protezione possa
essere ottimizzata e dovranno perciò essere effettuate azioni correttive.
In situazioni di emergenza o di esposizioni esistenti, i livelli di riferimento rappresentano valori di dose o di rischio,
sopra i quali si giudica inappropriato permettere che avvengano esposizioni e sotto
i quali dovrebbe essere sviluppata l’ottimizzazione della protezione.
Fisica in Medicina - 1-2/2007
I valori quantitativi dei vincoli e dei
livelli di riferimento possono essere costituiti da molti dei criteri numerici raccomandati nella ICRP 60. La struttura dei vincoli e livelli di riferimento source related è
schematizzata in una dettagliata tabella
della ICRP 2007, dalla quale si evidenziano
tre intervalli , come di seguito specificato:
• il primo intervallo, sotto ad 1 mSv, si
applica a situazioni in cui gli individui
ricevono esposizioni, di solito pianificate, che non comportano benefici loro
diretti, ma costituiscono un beneficio
per la società. Un esempio di tale tipo di
situazione è l’esposizione di membri del
pubblico derivante dall’operatività pianificata di una pratica. Si definiranno in
questo caso vincoli e livelli di riferimento per situazioni in cui ci saranno informazioni generali e sorveglianza ambientale, gli individui saranno informati
senza necessità di training. Le dosi corrispondenti rappresenteranno un incremento marginale del fondo naturale e
saranno almeno due ordini di grandezza inferiori al valore massimo del livello
di riferimento, fornendo così un rigoroso livello di protezione. Un esempio è il
vincolo stabilito per la popolazione in
esposizioni pianificate.
• Il secondo intervallo, tra 1 mSv e 20
mSv, si applica a circostanze in cui gli
individui ricevono beneficio diretto
dalla situazione di esposizione, ma non
necessariamente dall’esposizione stessa
o dalla sorgente. Vincoli e livelli di riferimento si applicheranno a situazioni in
cui vi è sorveglianza individuale e informazione e training degli esposti.
Esempi di tale condizione sono i vincoli
posti per le esposizioni occupazionali in
situazioni pianificate oppure il livello di
riferimento per il radon nelle abitazioni.
• Il terzo intervallo, da 20 mSv a 100 mSv,
si applica a situazioni inusuali ed estreme nelle quali le azioni intraprese per
ridurre le esposizioni sarebbero dirompenti, o con sorgenti non controllabili.
Le azioni intraprese per ridurre le esposizioni durante un’emergenza radiologica ne sono il principale esempio, con
relativo livello di riferimento stabilito
per l’evacuazione. Il limite superiore di
100 mSv per il livello di riferimento
1-2/2007 - Fisica in Medicina
dovrebbe evitare la probabilità di effetti
sanitari significativi.
Table 7. Reference levels
for radon-222 (ICRP 2007)
Situation
Domestic dwellings
Workplaces
Reference level
600 Bq m-3
1500 Bq m-3
I limiti di dose pubblicati dalla ICRP
2007 sono invariati, come conseguenza del
fatto, così si esprime la Commissione, che
quanto stabilito dalla ICRP 60 fornisce un
adeguato livello di protezione. I limiti di
dose equivalente per gli occhi, che erano
stati stabiliti, insieme a quelli per aree
localizzate della pelle, in quanto non sufficientemente protetti dai limiti di dose efficace dal rischio di reazioni tessutali,
potranno essere rivisti tra breve a seguito
di nuovi dati sulla radiosensibilità dell’occhio in relazione alla perdita della vista.
Il messaggio importante che la Commissione tiene a dare a proposito del sistema
di protezione radiologica è che l’approccio
attuale dovrebbe portare ad un migliore
livello di protezione nel settore che fino ad
ora veniva classificato come quello degli
interventi.
Esposizione medica dei pazienti
Il principio di giustificazione si applica
in medicina in tre momenti fondamentali :
• l’uso delle radiazioni in medicina è accettato se comporta un beneficio maggiore del danno arrecato al paziente;
• data una certa procedura con uno specifico obiettivo (ad esempio la radiografia del torace per pazienti sintomatici),
il secondo livello della giustificazione è
di giudicare se la procedura diagnostica
migliorerà la diagnosi o il trattamento o
fornirà le informazioni necessarie sugli
individui esposti;
• la specifica procedura su un paziente
definito; deve essere giustificata (sarà
quindi ora la specifica procedura a
dover comportare maggiore beneficio
che danno per quel definito paziente).
Nei casi di esposizioni diagnostiche o
procedure sotto guida fluoroscopica, i
livelli diagnostici di riferimento sono mirati alla ottimizzazione della protezione,
81
senza però costituire un vincolo alle dosi
individuali , ma semplicemente come strumento di gestione della dose commisurata
al fine medico.
Protezione dell’ambiente
Questo è l’ultimo capitolo della Pubblicazione. Negli anni recenti la protezione
dell’ambiente ha visto crescere notevolmente il proprio interesse. La Commissione sente l’esigenza di affrontare il problema della protezione radiologica dell’ambiente, benché tale esigenza non sia
cresciuta su uno specifico problema circa
gli effetti delle radiazioni sull’ambiente.
Tuttavia lo sviluppo del capitolo è estremamente stringato, si accenna ad una fase
di sviluppo di un piccolo insieme di animali e piante di riferimento, che formeranno la base di un approccio più strutturato
alla comprensione delle relazioni tra esposizioni e dosi, dosi ed effetti e le potenziali conseguenze di tali effetti.
Bibliografia
1. ICRP Publication 26. Recommendations
of the ICRP Annals of the ICRP- 1977
2. ICRP Publication 60. 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection
3. ICRP Publication 84. Pregnancy and
Medical Radiation
4. ICRP Publication 85. Avoidance of Radiation Injuries from Medical Interventional
Procedures
5. M. Pelliccioni. Fondamenti fisici della
radioprotezione
6. E. Sgrilli,G. Trenta. Proposta ICRP 2005
di Nuove Raccomandazioni di Radioprotezione. Fisica in Medicina n. 4-2005
7. Draft 2005 Recommendations of the
International Commission on Radiological Protection
8. Draft Recommendations of the of the
International Commission on Radiological Protection 02/13/07- 12 January 2007
Scuola Superiore di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
FISICA E DOSIMETRIA IN RADIOTERAPIA “A FASCI ESTERNI”
Villa Olmo, Como - 19/21 Novembre 2007
Responsabile Scientifico: Alberto Torresin
Coordinatori Scientifici: Fabrizio Banci Buonamici, Michele Stasi
Il corso si propone un approfondimento delle tematiche della fisica e dosimetria
in radioterapia ed ha l’obiettivo di proporre ai soci giovani e meno giovani, un occasione per riprendere gli argomenti della propria formazione e professione cercando
di delinearne un quadro completo e moderno.
Dopo un introduzione generale sui principi generali della radioterapia (imaging,
volumi di trattamento) il corso si articola in tre grandi aree (LINAC, TPS, VERIFICA
DELLA DOSE).
La parte finale consterà di una parte di esercitazione pratica specialmente sul calcolo manuale delle Unita Monitor utilizzando sia l’approccio tradizionale, sia quello
dei mini-phantom.
82
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Dal mondo della Fisica Sanitaria
HSR RIS/PACS:
stato attuale, architettura e prospettive
Patrizia Signorotto
Direzione Sistemi Informativi – Fisica Sanitaria
Istituto Scientifico Universitario San Raffaele – Milano
Membro AISIS e AIFM
Mi presento: sono di formazione di base
un fisico specializzato in fisica sanitaria e
lavoro in ospedale da quasi vent’anni; dall’anno 2000 ho iniziato ad occuparmi del
sistema RIS/PACS per l’archiviazione,
gestione, refertazione e distribuzione degli
esami diagnostici che si avvalgono di
immagini digitali.
Nell’IRCCS dove lavoro, infatti, forse
proprio per la complessità e la varietà delle
realtà diagnostiche esistenti, è stata la Fisica Sanitaria ad organizzare nel febbraio
2000 una giornata di studio sullo stato
della tecnologia delle immagini digitali che,
raccolto dagli organismi amministrativi
interni preposti, ha di fatto avviato il progetto RIS/PACS ospedaliero; come fisica
sanitaria c’era da mettere in campo una
discreta esperienza di tecnologia delle
immagini ed un consolidato rapporto con
le varie unità operative che producono le
immagini diagnostiche stesse.
Ho ricordato questo passaggio al fine di
chiarire il “perché” un fisico sanitario si
trova ora a coprire il ruolo di capo progetto RIS/PACS in un grande ospedale e a
proporvi con questo intervento la nostra
esperienza e le idee per l’evoluzione di questi sistemi verso realtà anche extra radiologiche, idee esposte al convegno “Sistemi
RIS/PACS: aggiornamenti sul tema” organizzato presso il nostro centro congressi il
18 gennaio scorso. Nell’ottica classica dei
sistemi RIS/PACS, il RIS è principalmente
uno strumento di refertazione per il radiologo ed il PACS uno strumento per la
visualizzazione, l’archiviazione e la distribuzione delle immagini diagnostiche.
Il nostro progetto è iniziato in quest’ambito ma già sottolineando fortemente la
funzione del RIS non solo di strumento di
refertazione automatizzata ma anche di
gestore del flusso di lavoro nell’unità ope-
1-2/2007 - Fisica in Medicina
rativa ed integrato con i sistemi amministrativi centrali; in questo senso ha seguito
una sua peculiare strada: infatti, dopo la
realizzazione di un CED dedicato in previsione di una futura manutenzione del sistema in outsourcing, abbiamo iniziato ad
installare il sistema partendo dalla U.O di
Medicina Nucleare e sviluppando per ciò
uno specifico modulo RIS dedicato.
Il flusso di lavoro in Medicina Nucleare è
infatti abbastanza diverso da quello in
Radiologia, unità operativa per il quale i
sistemi RIS/PACS sono nati; ha in più la
fase di somministrazione del tracciante,
che comporta un controllo della preparazione delle dosi, un minimo di anamnesi ed
una verifica di corretta somministrazione
della dose allo specifico paziente; abbiamo
realizzato ciò con un software che prevedeva stazioni in camera calda con le worklist
di arrivo dei pazienti come in una modalità
diagnostica e l’utilizzo di codici a barre per
la verifica dei vari passaggi. Anche dal
punto di vista del PACS questo inizio ci ha
messi subito di fronte all’interfacciamento
di modalità non standard per il PACS classico, con problematiche di conformità
DICOM e necessità di soluzioni specifiche
(creazione di una sorta di stazione “integrata” affiancando alla stazione PACS una
stazione di post processing dedicata per
alcune modalità MN ed indispensabile per
la refertazione).
L’interfacciamento con il SIO è stato per
noi valore aggiunto imprescindibile nell’ottica di un moderno sistema integrato.
Nell’anno 2004 si è avviato il sistema in
produzione in Medicina Nucleare (gennaio), Neuroradiologia (giugno) e Radiologia TC ed RM (ottobre), collegando al RIS
tutte le diagnostiche con enorme varietà di
tipologia e marca; molto importante il
ruolo e l’appoggio dei responsabili del per-
83
sonale dell’accettazione clinica, punto di
accesso al sistema dipartimentale RIS/
PACS creato in ogni unità operativa e nodo
di controllo per la soluzione di eventuali
problemi di accettazione amministrativa o
di distribuzione dei referti.
Nell’anno 2005 abbiamo aggiunto le
funzionalità di refertazione da remoto per
TC ed RM (febbraio) e distribuzione delle
immagini per pazienti esterni su CD
(luglio) e per pazienti interni via web
(dicembre).
Nell’anno 2006 abbiamo completato
l’allacciamento di tutta la Radiologia “convenzionale”, che nel frattempo aveva adeguato il parco macchine, e della UO di
Radiologia della sede staccata (SRTurro)
seguendo la logica di collegare tutte le diagnostiche al RIS (è un gestore di flusso,
deve essere omogeneo in tutta l’unità operativa ed omogeneo nelle eventuali unità
operative esterne che utilizzino le stesse
modalità operative di lavoro) e tutte le diagnostiche digitali e standard DICOM al
PACS (sono rimaste fuori la mammografia,
analogica, e le immagini ecografiche fino a
sostituzione delle macchine non DICOM,
essendo antieconomico “dicomizzare” le
immagini); si è poi avviato il progetto di
informatizzazione di tutte e 30 le sale operatorie con l’installazione delle postazioni
di visualizzazione (singolo o doppio monitor 21”) e l’avvio in 5 sale “pilota” utilizzate dai reparti di Chirurgia Generale e Neurochirurgia (giugno).
Tutto questo lavoro ha richiesto una
attività di coordinamento enorme, per sopperire alla disomogeneità di preparazione
“informatica di base” dei diversi gruppi di
utenti che mano a mano si inserivano nel
sistema ma anche per ricondurre a denominatore comune le diverse opinioni verso
il sistema, non sempre positive o collaborative in partenza; per quanto riguarda le
problematiche tecniche, il coordinamento
è stato essenziale per far colloquiare gli
operatori dei Sistemi Informativi interni e
quelli della ditta fornitrice, nonché far collimare le esigenze via via esposte dai clinici
o dagli amministrativi con opportune soluzioni tecnologiche o procedurali; per quanto riguarda le problematiche autorizzative,
84
il coordinamento è stato essenziale per
tenere sotto controllo le eventuali pertinenze legali e per coinvolgere al bisogno la
Direzione Sanitaria e/o la Direzione Generale.
Il tutto si è realizzato con una serie di
incontri e la definizione di procedure scritte, particolarmente importanti quelle per le
situazioni di emergenza (fermo del SIO o
problemi all’interfaccia, fermo del RIS,
fermo del PACS, blocco della rete).
Nel corso di questa esperienza ci siamo
resi conto che il ruolo del RIS virava sempre di più da strumento di refertazione a
strumento di gestione del workflow, sempre più integrato e dipendente dal SIO; al
PACS si chiedevano sempre più mansioni
non solo di visualizzatore ma anche di
“processore” dell’immagine, condiviso su
larga scala.
Questa consapevolezza ci ha portato a
vedere il modello con cui avevamo integrato il sistema RIS/PACS con il SIO ed i sistemi centrali come un modello più generale
di integrazione di un sistema dipartimentale che si potesse esportare in aree contigue
alla radiologia per quanto riguarda due
caratteristiche di base: una stretta dipendenza dell’atto medico dalla produzione/
utilizzo di immagini ed un flusso di lavoro
simile a quello della radiologia.
Abbiamo quindi pensato allo sviluppo di
“moduli” del RIS radiologico, in analogia
con il modulo RIS per la Medicina Nucleare, che fossero nativamente, in quanto
moduli RIS, integrati con il PACS e inseriti
nell’architettura dei sistemi centrali in analogia al RIS radiologico (vedi fig. 1).
Creando un’area omogenea ed integrata gestita con il PACS per le immagini e
moduli RIS specifici per le diverse unità, si
pensava di riuscire anche ad avere vantaggi in termini gestionali e di semplificazione
importante per la definizione dei contratti
di manutenzione.
In quest’ottica sono stati sviluppati,
impostando con il fornitore (ditta Agfa) un
rapporto di partnership basato sulla condivisione di questa visione di sistema
RIS/PACS allargato, moduli RIS dedicati
per la Gastroenterologia e per la Radiote-
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Fig. 1
rapia; il flusso di lavoro in Gastroenterologia rispetto alla radiologia ha in più la
gestione della parte interventistica (a
seguito di diagnosi a volte si interviene
direttamente, con necessità tipo diario
operatorio) e la parte di sterilizzazione
sonde; il flusso di lavoro in Radioterapia è
abbastanza diverso dalla radiologia in
quanto multi-evento, necessita quindi di
una vera e propria cartella clinica dipartimentale; in questo caso però l’omogeneità
è più a livello di PACS, soprattutto nella
nuova tecnologia che promette e propone
archivi standard DICOM RT.
Per entrambi i moduli si
è utilizzata l’integrazione ai
sistemi
centrali
del
RIS/PACS radiologico ed i
moduli sono entrati in produzione nell’anno 2006.
Si è impostato poi un
percorso che porterà
all’inserimento nell’ “area
RIS/PACS” entro il 2007
dell’Emodinamica; l’Ortope-dia rientra invece in
quanto utilizzatore di
immagini per la simulazione del posizionamento
di protesi, con una workstation dedicata collegata
al PACS.
1-2/2007 - Fisica in Medicina
I numeri ad oggi dell’area RIS/PACS (Fig.2)
sono di 137 utenze primarie (+ circa 800 utenze per la visualizzazione
web), 26 workstation
dedicate, 44 modalità
interfacciate, 10 Tbyte di
archivio attuali (+ 5 in
arrivo) in linea su dischi
raid mirroring più uno
storage a nastri per il
backup,
connessione
VPN ad almeno 10 Mb/s
dedicati per la sede staccata e a 100 Mb/s per la
rete immagini interna,
ridondata negli elementi
principali, un contratto 24h/24 di manutenzione, assistenza agli utenti primari e
amministrazione del sistema in outsourcing con il fornitore.
Il lavorare con “aree omogenee” a livello di gestione e di architettura, di cui l’area
RIS/PACS può essere un inizio, consentirà
un primo step che faciliterà il percorso di
integrazione dei vari software gestionali
presenti in una realtà ospedaliera, facilitando il reperimento dei dati per la compilazione della cartella clinica ospedaliera.
Fig. 2
85
pubblicità ESAOTE
86
Fisica in Medicina - 1-2/2007
F. Bistolfi
Scritti di
Fisica in Medicina
2004-2006
(Omicron Editrice, Genova)
Questa recente raccolta dei lavori pubblicati dal prof. Franco Bistolfi, fra il 2004
e il 2006 merita di essere segnalata ai lettori di “Fisica in Medicina” per diversi motivi.
In primo luogo, perchè essa, attraverso
l’evoluzione del pensiero scientifico dell’Autore che dalla radioterapia tema principe dei suoi anni di attività professionale è
passato via via alle radiazioni non ionizzanti, alla radioprotezione e infine alla biofisica, ci porta a considerare temi di sicuro
interesse anche per noi fisici sanitari. È
così, infatti, per le trasduzioni energetiche
(elettromagneto-meccanica e meccanoelettromagnetica), particolarmente analizzate dall’Autore nei due ultimi lavori della
raccolta in vista delle loro possibili applicazioni terapeutiche. La riparazione di lesioni
cutanee ulcerative croniche, di lesioni
ossee e del sistema nervoso periferico a
mezzo di campi magnetici pulsati e di
ultrasuoni pulsati di bassa intensità rappresenta, infatti, un nuovo e interessante
campo di interesse scientifico e professionale per una efficace collaborazione del
fisico sanitario con diverse componenti
specialistiche del mondo medico.
II secondo motivo che ci spinge a
segnalare il volume sono 4 lavori che raccolgono complessivamente oltre 100 quadri didattici, un terzo dei quali dedicato ai
corsi di formazione in radioprotezione,
mentre gli altri due terzi ricoprono diversi
1-2/2007 - Fisica in Medicina
aspetti del bioelettro-magnetismo. I quadri
nascono dall’attività didattica dell’Autore
che li mette volentieri a disposizione di
chiunque ritenga - pur con modifiche e
arricchimenti - di poterli utilizzare per lezioni o conferenze. Generosa iniziativa dell’amico Bistolfi, della quale gli siamo particolarmente grati.
Un terzo, ma non ultimo, motivo per
segnalare quest’opera ai colleghi è la grande importanza che l’Autore ha sempre
attribuito ad una collaborazione stretta e
amichevole fra medici e fisici nell’espletamento della radioterapia oncologica; il che,
oltre ad essere indirettamente suggerito
dalla bella figura di copertina, è anche
espressamente motivato nella stessa Prefazione.
Un elenco completo delle pubblicazioni
di Bistolfi fra il 1951 e il 2006 chiude questo volume, liberamente disponibile presso
la Omicron Editrice di Genova.
Fabrizio Levrero
87
pubblic
88
Fisica in Medicina - 1-2/2007
cità COMECER
2 pagine
1-2/2007 - Fisica in Medicina
89
Convegni
Hypofractionated radiotherapy: tools, techniques,
biological rationales and clinical applications
a cura di M.G. Brambilla
S.C. di Fisica Sanitaria - A.O. Ospedale Niguarda Ca’ Granda - Milano
Nei giorni dal 19 al 21 aprile scorsi,
presso la sala congressi “R. Bastianelli”
dell’Istituto Regina Elena di Roma si è
tenuto il congresso dal titolo “Hypofractionated radiotherapy: tools, techniques, biological rationales and clinical applications”
Gli interventi della mattinata della prima
giornata di lavoro hanno prevalentemente
riguardato aspetti tecnici di radioterapia,
con ricadute evidenti sui trattamenti in
regime ipofrazionato. In particolar modo,
sono state trattate problematiche relative
all’imaging,
all’immobilizzazione
del
paziente, alle tecniche a modulazione della
fluenza del fascio (IMRT) e al controllo
della qualità nelle loro applicazioni e alla
gestione delle incertezze nelle fasi di pianificazione e di erogazione del trattamento
radioterapico. Hanno completato la mattinata alcune relazioni riguardanti le nuovissime tecnologie per la realizzazione di
acceleratori o altre unità radianti per uso
clinico e di apparecchiature per imaging
“in tempo reale”, cioè generato durante l’erogazione della dose, a essi connesse; particolare attenzione è stata riservata anche
alle più recenti e ormai comuni tecniche
usate per la radioterapia guidata dalle
immagini (IGRT) e all’analisi critica delle
loro prestazioni.
Il pomeriggio è stato dedicato all’esposizione del razionale radiobiologico dei trattamenti a frazione singola o ipofrazionati, a
cura di Fowler, uno dei nomi più illustri in
campio radiobiologico mondiale e alle
esperienze di irradiazione intraoperatoria
sulla mammella e sulla prostata. L’esperienza particolare dei trattamenti del volume parziale della mammella è stata molto
ben esposta sia da alcuni ospiti che da
membri dello staff di Radioterapia dell’Istituto Regina Elena stesso.
La seconda giornata ha previsto relazioni esclusivamente la mattina, con interven-
90
ti nuovamente relativi ad aspetti radiobiologici dei trattamenti ipofrazionati, quali la
correlazione degli effetti di tali trattamenti
con l’ipossia delle cellule irradiate. In particolare, è stato affrontato il trattamento
della prostata, con la definizione dei principali parametri radiobiologici per individuarne la risposta all’ipofrazionamento e il
confronto di tecniche convenzionali e ipofrazionate in termini di controllo locale
della malattia e di tossicità degli effetti dell’irradiazione. Sono stati inoltre presentati i
risultati di uno studio multicentrico effettuato in Belgio e il confronto dei trattamenti ipofrazionati effettuati con tecniche IMRT
e brachiterapia ad alto rateo di dose.
L’ultima giornata si è infine aperta con
un’ottima relazione sui trattamenti IMRT,
ricca di molteplici spunti meritevoli di
approfondimento e riflessione: le caratteristiche dell’imaging su cui lavorare, le
modalità di contornamento corretto alla
luce della necessità di introdurre dei vincoli di dose sui vari volumi, lo studio della
funzione di merito e gli aspetti specifici dell’erogazione della dose.
Un paio di relazioni di argomento radiobiologico hanno introdotto la modellizzazione dei risultati della radioterapia ipofrazionata, con particolare riferimento agli
organi critici e i concetti di sovradosaggio
concomitante con IMRT, illustrando i principali vantaggi della tecnica. Ha completato la trattazione un intervento relativo
all’applicazione della tecnica di sovradosaggio concomitante con IMRT nel trattamento della prostata presso l’ Istituto ospitante il congresso, con una trattazione
separata per i problemi dosimetrici e clinici presentati nella pratica.
I lavori si sono conclusi con alcune relazioni riguardati trattamenti IMRT su forme
ginecologiche, evidenziandone alcuni limiti
in confronto alle più consolidate tecniche
Fisica in Medicina - 1-2/2007
di brachiterapia endocavitaria, e polmonari, con particolare riferimento all’esperienza locale con regimi ipofrazionati.
In complesso, l’evento può essere considerato di ottima qualità, soprattutto per la
scelta di relatori e argomenti trattati, e, per
quanto riguarda la componente organizzativa, va sicuramente lodato lo sforzo
affrontato dal comitato locale dell’Istituto
Regina Elena.
Per quanto riguarda la logistica, pur
essendo localizzato alla periferia della città,
il centro è risultato facilmente raggiungibile dal centro anche con i mezzi pubblici.
La tempistica programmata per gli
interventi è stata rispettata rigorosamente,
anche se la cosa ha imposto un notevole
impegno da parte dei presenti e dei docen-
ti stessi. Il tempo dedicato alle varie relazioni è stato adeguatamente suddiviso,
senza sacrificare quello dedicato alla
discussione e ai chiarimenti sugli argomenti trattati.
La presenza di alcune tra le più importanti personalità scientifiche dell’ambito
della radioterapia, della radiobiologia e
della fisica applicata alle radiazioni a livello internazionale ha reso l’evento ancor più
interessante e ha sicuramente stimolato
l’attenzione dei molti partecipanti.
La disponibilità della traduzione simultanea dall’inglese – lingua ufficiale del congresso – all’italiano e viceversa ha reso
inoltre fruibili le presentazioni senza l’assillo della comprensione di una lingua straniera e agevolato gli ospiti.
“La fisica sanitaria in Italia: quali prospettive?”
Giornata – Convegno, 21 Marzo 2007
Aula Magna – Sapienza Università di Roma
A seguito dell’esperienza vissuta nell’ambito
del corso di Specializzazione in Fisica Sanitaria
di Sapienza Università di Roma, noi studenti
abbiamo pensato di presentare un progetto
all’Ateneo finalizzato alla realizzazione di un
convegno sul tema della Fisica Sanitaria, con il
fine di portare a conoscenza degli studenti tale
settore e la relativa figura professionale e per
creare una prima occasione d’incontro e
discussione con autorevoli personalità di codesto ambito.
A tal proposito, “Sapienza Università di
Roma”, valutando positivamente la proposta,
ha selezionato e finanziato la nostra iniziativa
culturale dal titolo “La fisica sanitaria in Italia:
quali prospettive?”.
Il convegno si è tenuto il giorno 21 Marzo
2007 ed è stato pianificato e realizzato dal
Comitato organizzatore, composto da Nicola
Caretto e Mauro Rebuzzi, studenti della Scuola
di Specializzazione in Fisica Sanitaria, Angelica
Moriello e Fabrizio Di Federico, studenti delle
Facoltà di Medicina e Chirurgia e della Facoltà
di Ingegneria.
1-2/2007 - Fisica in Medicina
L’evoluzione del settore della fisica sanitaria
e la conseguente definizione della figura del fisico sanitario ha conosciuto storicamente una
fase pionieristica, una intermedia e quella
attuale. Ciascuna fase ha avuto protagonisti
eccelenti e appassionati della materia in modo
tale che il fenomeno evolutivo non ha registrato punti di scissione ma piuttosto fasi di continuità.
Ci pare di poter notare, con soddisfazione,
che la figura del fisico sanitario possa godere
oggi di una rinnovata forza inquadrandosi molta
parte del suo impegno nel settore dei servizi
alla persona che, nella fattispecie, è servizio al
paziente e al lavoratore.
In quest’ottica, ad esempio, il rapporto
medico-paziente si arrichisce del rapporto fisico sanitario-medico che è quello di prevenire
e/o di ripristinare al massimo possibile la salute del paziente.
Desideriamo sottolineare l’aspetto della formazione del fisico sanitario. Essa deve essere
basata su tre pilastri fondamentali: gli aspetti
teorici attraverso corsi dedicati, gli aspetti della
91
pratica clinica e la ricerca scientifica. Questa
peculiarità rende il fisico sanitario preparato a
ricoprire ruoli di rilievo negli Enti in cui va ad
operare.
L’iniziativa culturale “La fisica sanitaria in
Italia: quali prospettive?” ha, quindi, avuto lo
scopo di sottolineare l’importanza strategica
del settore della fisica sanitaria e della figura del
fisico sanitario in relazione alle aree di interesse
specifico.
I lavori del convegno sono stati suddivisi in
due sessioni:
• quella mattutina ha visto la presentazione
del settore della Fisica Sanitaria e della figura del fisico sanitario sia nel panorama
nazionale che in quello europeo anche alla
luce delle normative vigenti. Si è parlato del
percorso formativo per raggiungere il titolo,
dell’esperienza di alcuni dirigenti fisici e il
rapporto del fisico sanitario con il medico.
• La sessione pomeridiana è stata maggiormente tecnica. Infatti si è discusso circa le
nuove tecnologie e gli sviluppi dei tre settori in cui il fisico sanitario è attivo. Inotre, si è
aperta una finestra sulla ricerca in radioprotezione e sulla statistica nella pratica del fisico sanitario.
L’interesse che ha suscitato questa iniziativa, la prima organizzata nella storia del nostro
Ateneo, ha spinto Enti di Ricerca e Istituzioni a
validarla mediante la concessione dei seguenti
Patrocini: Ministero del Lavoro e della Previdenza Sociale, Ministero della Salute, Ministero dell’Università e della Ricerca, Presidente della
Regione Lazio, Consiglio Nazionale delle ricerche, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Istituto Superiore di Sanità, Società Italiana di Fisica,
Associazione Italiana di Fisica Medica, Dipartimento di Fisica e Scuola di Specializzazione in
Fisica Sanitaria di Sapienza Università di Roma.
È stata una vera avventura affrontata sempre con entusiasmo e volontà, sebbene messi a
dura prova dalle crescenti e impensabili difficoltà incontrate.
Ci preme far presente che il merito dell’ottimo risultato vada ascritto principalmente alla
gratuita disponibilità degli esperti che hanno
aderito, e ovviamente all’eccellenza delle loro
relazioni.
È del tutto evidente che il tema oggetto del
Convegno si prestava ad un ampio campo di
osservazioni, di analisi e di proposte, tale consapevolezza ha indotto il prestigioso Comitato
92
Scientifico nonché il Comitato Organizzatore a
coinvolgere saggiamente un cospicuo e altamente rappresentativo numero di studiosi di
varie discipline specialistiche proprio al fine di
circumnavigare e approfondire tutti gli aspetti
dell’universo che caratterizza il nostro settore,
intuirne le tendenze, scambiare esperienze e
soprattutto sensibilizzare gli studenti a scegliere
con avvedutezza i nostri percorsi di studio.
Il giorno 21 Marzo ha visto, inizialmente, il
cortese saluto delle autorità e l’intervento introduttivo da parte del Direttore della Scuola di
Specializzazione in Fisica Sanitaria di Sapienza
Università di Roma.
Le comunicazioni dei relatori invitati sono
state illuminanti.
Vi è stato un exursus storico della fisica sanitaria, la descrizione del panorama europeo, dell’iter formativo e curriculare del fisico sanitario,
la presentazione delle finalità statutarie dell’Associazione Italiana di Fisica Medica e delle iniziative realizzate negli ultimi anni e quelle in
fase di elaborazione.
Vi è stato un esame scrupoloso dell’importanza e della complessità dell’azione del fisico
sanitario nell’ambito dell’Azienda Ospedaliera
che deve osservare uno stretto rapporto collaborativo con i medici al fine di garantire l’ottimizzazione delle prestazioni e della sicurezza
dei pazienti, dei lavoratori e della popolazione.
Sull’interazione tra fisico sanitario e medico
hanno esaurientemente dissertato tre primari di
due aziende ospedaliere romane e di un Istituto
di Ricerca a carattere scientifico sempre di
Roma. Di strategie logistiche ha trattato nel suo
intervento, il direttore sanitario di un’altra
azienda ospedaliera romana che ha mirato
all’individuazione della collocazione ottimale
delle strutture di fisica sanitaria nelle Aziende
Sanitarie e Ospedaliere e alla necessità di stabilire riconosciuti parametri di valutazione utili
all’omologazione.
Si è descritto, inoltre, il quadro normativo
nel quale attualmente agisce il fisico sanitario in
risonanza magnetica, evidenziando carenze,
impedimenti e auspicando iniziative legislative
tese a rendere più organico l’insieme delle
disposizioni in un settore caratterizzato da continue evoluzioni.
Dopo l’intervento di un’azienda sponsorizzatrice sulle innovative tecniche di fusione d’immagini, si sono descritte le possibili nuove frontiere nel campo delle terapie radianti, le applicazioni più avanzate in diagnostica per immagi-
Fisica in Medicina - 1-2/2007
ni e gli sviluppi registrati nel settore della medicina nucleare.
Vi è stata, infine, un’esposizione sul ruolo
della dosimetria computazionale e sul prezioso
e indispensabile strumento che è quello della
statistica idoneo a prevenire errori nella pratica
del fisico sanitario.
In conclusione, nel ringraziare quanti hanno
contribuito alla realizzazione del convegno ci
auspichiamo che siano infittiti analoghi incontri
sui temi trattati, coinvolgendo e favorendo l’interazione tra il maggior numero possibile di studenti con cattedratici ed esperti di spicco.
COMITATO SCIENTIFICO
Luisa Begnozzi (Vicepresidente Associazione Italiana di Fisica Medica)
Carlo Bernardini (Dipartimento di Fisica - Sapienza Università di Roma)
Luciano Bianciardi (Azienda Ospedaliera S. Giovanni Addolorata)
Salvatore Frullani (Istituto Superiore di Sanità)
Bruno Maraviglia (Direttore Scuola di Specializ. in Fisica Sanitaria - Sapienza Università di Roma)
Maurizio Pelliccioni (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)
AUTORITÀ, RELATORI E MODERATORI
Nicola Caretto, Specializzando in Fisica Sanitaria – Sapienza Università di Roma; Angelica Morriello, Vice-delegato dell’iniziativa culturale; Giovanni Leonardi, Direttore Generale – Ministero
della Salute; Luigi Frati Prorettore Vicario – Sapienza Università di Roma; Bruno Maraviglia,
Direttore della Scuola di Specializzazione in Fisica Sanitaria, Sapienza Università di Roma;
Luciano Bianciardi, A.O. S. Giovanni – Addolorata – Roma; Enrico Santini, A.O. S. Camillo –
Forlanini – Roma; Guido Pedroli, A.O. Niguarda Ca’Grande – Milano; Alberto Del Guerra, Università di Pisa – Pisa; Giancarlo Gialanella, Università di Napoli “Federico II” – Napoli; Antonella Soriani, I.F.O. Istituto Regina Elena – Roma; Vincenzo Panichelli, A.O. S. Giovanni – Addolorata – Roma; Marcello Benassi, I.F.O. Istituto Regina Elena – Roma; Paolo Gentile, I.N.M.I. “Lazzaro Spallanzani” – Roma; Corrado Bibbolino, I.N.M.I. “Lazzaro Spallanzani” – Roma; Riccardo
Maurizi Enrici, A.O. Sant’Andrea – Roma; Lucio Mango, A.O. S. Camillo – Forlanini – Roma;
Francesco Cortese, A.O. S. Giovanni – Addolorata – Roma; Francesco Campanella, I.S.P.E.S.L.
– Roma; Giovanni E. Gigante, Sapienza Università di Roma; Roberto Pani, Sapienza Università
di Roma; Rita Consorti, A.O. S. Filippo Neri – Roma; Gisela Hagberg, Fondazione S. Lucia –
Roma; Lidia Strigari, I.F.O. Istituto Regina Elena – Roma; Gianfranco Gualdrini, A.I.R.P. – ENEA
– Bologna; Maria Antonietta Macrì, Sapienza Università di Roma; Franco Taggi, Istituto Superiore di Sanità – Roma; Mauro Rebuzzi, Specializzando in Fisica Sanitaria – Sapienza Università
di Roma.
•
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•
•
•
•
•
•
•
RINGRAZIAMENTI
“Sapienza Università di Roma” che ha approvato e finanziato il progetto;
le autorità intervenute;
i Membri del Comitato scientifico;
i relatori e i moderatori che hanno dato la loro disponibilità;
gli Enti e le Istituzioni patrocinanti;
i professori e i dottori che hanno sottoscritto l’iniziativa nella fase di presentazione;
i direttori delle Unità operative di Fisica Sanitaria;
i direttori delle Scuole di Specializzazione;
gli sponsor (ASG Applicazioni Scientifiche Generali di Martella Enrico & C. e Tema
Sinergie).
1-2/2007 - Fisica in Medicina
93
Storia, Cultura, Curiosità
LA RADIOLOGIA AL FRONTE
a cura di Massimo Zambianchi
Servizio di Radiologia – Fondazione Salvatore Maugeri, Lumezzane (BS)
Con la scoperta dei raggi X e con il loro utilizzo in campo medico, si sono aperte frontiere applicative che hanno visto i radiologi italiani diventare protagonisti in ambito internazionale nel lunghissimo periodo bellico che, dalla fine del XIX secolo al secondo
conflitto mondiale, ha permesso di ottenere da parte del personale addetto, numerosi riconoscimenti militari e civili.
Le figure del medico radiologo, del tecnico di radiologia e del
fisico sanitario non erano ancora professionalmente riconosciute
e distinte nei primi importanti conflitti mondiali ed il personale era
reclutato in ambito sanitario, fisico, ingegneristico ed applicativo.
Spesso ad occuparsi dell’istallazione e del funzionamento delle
apparecchiature radiologiche ancora rudimentali, erano militari
che appartenevano al Genio, settore Comando e Servizi, oppure
a quei reparti di sostegno paragonabili a qualunque servizio odierno di manutenzione (foto 1a e 1b). Il loro compito riguardava l’istallazione materiale delle strutture mobili o fisse, il funzionamento delle “celle fotovoltaiche” e la vera e propria assistenza al ferito, unitamente alle volontarie della Croce Rossa ed al personale
medico nel periodo in cui i radiologi si chiamavano ancora Medico Elettricista oppure Rongtenologo.
Foto 1a e 1b
Addetto all’utilizzo di apparecchiature Roentgen con raro fregio ricamato sulla divisa al
braccio sinistro (guerra 191518) e ingrandimento dello stesso fregio.
(Materiale del Sig. Mesturini
Franco per la rivista Uniformi
&Armi n° 115)
94
La mia “passione
collezionistica”
di
medaglie di guerra
ed onorificenze civili
e militari date ad italiani mi ha permesso
negli anni di radunare
notizie e materiali di
ogni genere riguardanti il “nostro” settore e lo scopo di
questo articolo è
quello di mostrare
alcuni di tali riconoscimenti abbinati a
qualche notizia o
curiosità storica.
I pionieri utilizzatori dei raggi x in
ambito militare siamo stati noi italiani.
A pochi mesi dalla
scoperta di Rontgen,
durante la Campagna
d’Africa del 18951896 (foto 2), il prof.
Giuseppe
Alvaro
Tenente Colonnello
Medico presso l’Ospedale Militare di
Napoli, utilizzava tale
metodica per ricercare i proiettili ed i
frammenti delle granate nel corpo dei
feriti che provenivano
dal fronte etiopico.
Tale notizia, riportata dalla letteratura
internazionale (foto
3), suscitò molto
scalpore tanto che si
decise di dotare
mezzi mobili come
ambulanze,
treni,
navi, barconi fluviali
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Foto 2
Diploma e medaglia della
Campagna d’Africa 1895-96
Foto 3
Notizia tratta dal libro
Radiology in World War,
Medical Departement
U.S. Army
1-2/2007 - Fisica in Medicina
95
e successivamente aerei con apparecchiature radiologiche che nel frattempo erano
diventate struttura fissa nei più importanti
ospedali militari da campo (foto 4 e 5).
Numerosi furono ad esempio gli elogi
ricevuti dalla Sanità Militare italiana, coadiuvata in questo caso dal servizio ospedaliero del Sovrano Ordine Militare di Malta,
per il Treno Ospedale III che partito dall’Italia raggiunse la Francia per soccorrere i
feriti francesi ed italiani volontari in terra di
Francia (foto 6, 7 e 8).
Foto 4 - Si prepara l’Ospedale da campo con
le casse radiologiche
Foto 5 - Esempi di medaglie
di ospedali da campo
Foto 6 - Diploma di concessione medaglia
per servizio sul treno militare III
96
Foto 7 - Alcuni riconoscimenti attribuiti
per il treno III tratti dal volume”I treni Ospedale” a cura dell’Associazione dei Cavalieri Italiani del Sovrano Ordine Militare
di Malta (S.M.O.M)
Foto 8 - Croce per i combattenti
in terra di Francia
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Foto 9 - Medaglie della Guerra di Libiae della
Campagna d’Oriente Balcanico
Successivamente “lo staff radiologico del
Regio Esercito Italiano (R.E.I.)” ha effettuato numerosi interventi militari e civili in tutti
i conflitti che ci hanno visto in qualche modo
interessati. Dalla guerra italo-turca e libica
del 1911, ai Balcani del 1912, al Montenegro, all’Armata d’Oriente, a tutto il periodo
1915-18, alla guerra di Spagna e d’Africa
dal 1936 al 1939, al fronte orientale di Albania, Grecia, Russia e Dalmazia degli anni
1939-1942, all’Africa Settentrionale e sino
alla conclusione del secondo conflitto mondiale, gli interventi radiologici effettuati sono
stati centinaia di migliaia ed hanno portato
alla diagnosi corretta ed alla salvezza di
molte vite umane, innocenti, coinvolte loro
malgrado dagli eventi bellici (foto 9 e 10).
Non è trascurabile inoltre la capacità dei
Foto 10 - Guerra Italo-Turca con
diploma
1-2/2007 - Fisica in Medicina
97
tecnici italiani che, durante la guerra di Libia
nel 1941 trovandosi rinchiusi dagli americani nei campi di prigionia, hanno garantito il
corretto funzionamento delle apparecchiature radiologiche delle infermerie e degli
ospedali locali, insegnando ai “tecnici nemici americani” come suddividere i grossi formati delle pellicole per poter rappresentare
su di un’unica “lastra” anche un intero
esame. Infatti all’epoca i materiali radiografici scarseggiavano al fronte, mancavano
pellicole, acidi e supporti. I sanitari ameri-
cani, anche per radiografare una mano, utilizzavano gli unici formati a disposizione,
magari un 35x43, con enorme spreco dei
pochi materiali rimasti. Queste notizie storiche sono riportate sul Resoconto ufficiale
della Radiologia nel secondo conflitto mondiale a cura del dipartimento medico dell’esercito U.S.A. dove si evidenzia inoltre la
totale assenza della protezionistica, come
nell’Ospedale Militare di Anzio nel 1945
(foto 11, 12 e 13).
Le medaglie e le onorificenze riprodotte
Foto 12 - Notizia riguardante i Tecnici Italiani
Foto 11 - Volume citato
Foto 13a e 13b Tecnici italiani in servizio senza protezione
98
Fisica in Medicina - 1-2/2007
sono solo una minima parte di tutto il settore medaglistico che ha visto come protagonisti
gli italiani al fronte ma, per non eccedere, ho scelto quelle che per il valore storico o semplicemente per la loro bellezza intrinseca ho ritenuto essere le più rappresentative (foto 14,
15, 16, 17 e 18).
Foto 14 - Ordine di Danilo I di Montenegro, croce di cavaliere e commendatore
Foto 15 - Ordine di S. Sava e della Corona di Jugoslavia
1-2/2007 - Fisica in Medicina
99
Foto 16 - Ordine della Croce Rossa di Serbia con raro diploma
Foto 17 - Medaglia
per merito Sanitario
nei Balcani
100
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Foto 18
Riconoscimento
S.M.O.M.
Tali riconoscimenti non
appartengono soltanto al settore medico ma riguardano
anche e soprattutto il restante
personale addetto al funzionamento del “reparto radiologico” del R.E.I. (foto 19) che a
volte, mescolato fra la truppa
combattente in trincea, si
vedeva di numero ridotto di
giorno in giorno a causa degli
spiacevoli eventi legati alla
guerra.
Foto 19 - Medaglia battaglioni Sanitari con diploma
1-2/2007 - Fisica in Medicina
A queste persone, che
hanno rischiato ed anche perso
la vita ma che hanno lasciato
un segno indelebile nella storia
della “multidisciplinare” radiologia italiana, è dedicato questo
mio piccolo pensiero (foto 20).
101
Foto 20a - Medaglia Campagna di
guerra 1915-1918 concessa alla
memoria
Foto 20/b - Medaglia Campagna di guerra
1915-1918 concessa per Madri e Vedove
dei caduti
Analogo pensiero ai “colleghi delle
varie trincee nemiche” che per i
medesimi scopi hanno sopportato
identici sacrifici nell’inutilità di catastrofici venti di guerra.
Questa veloce, spero non noiosa
“chiacchierata”, e’ aperta ad ogni
eventuale approfondimento mirato
alle apparecchiature in dettaglio, ai
mezzi militari di trasporto, a fotografie
di interni d’ospedale e a tutte quelle
numerose curiosità o agli aneddoti
legati al mondo radiologico militare.
102
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Point/Counterpoint: rubrica di Medical Physics
Rassegna a cura di Fabrizio Levrero
Servizio di Fisica Sanitaria
Azienda Ospedaliera Universitaria S. Martino – Genova
La migliore radioterapia per il trattamento
del cancro della prostata implica l’ipofrazionamento
Med. Phys. (9), Settembre 2006
In una recente pubblicazione si sostiene
che nel caso di cancro prostatico, a causa del
basso rapporto tra le componenti α (lineare)
e β (quadratica) del modello LQ, le cellule
tumorali presentano un’elevata capacità di
rigenerazione da danni subletali; di conseguenza l’ottimizzazione del trattamento prevederebbe l’aumento della dose per frazione
di trattamento e la diminuzione del numero di
frazioni. A favore di questa tesi interviene
l’autore principale del lavoro citato, JF Fowler, Professore Emerito di Oncologia Umana
e Fisica Medica all’Università del Wisconsin
(Madison) e attualmente residente a Londra.
In un altro lavoro, tuttavia, si sostiene che il
basso rapporto α/β sia un artefatto dovuto
alla presenza di un 20% di cellule ipossiche
presenti nelle lesioni di questo tipo. Il reale
rapporto α/β sarebbe quindi analogo ad altri
tumori pertanto non esistono indicazioni
favorevoli all’ipofrazionamento. A sostegno
di questo punto di vista scrive a sua volta
l’autore degli articoli, AE Nahum, del Clatterbridge Center for Oncology a Wirral, Merseyside (Inghilterra).
Fowler riporta che tre lavori sui quattro
pubblicati negli anni 1999-2003 riportano
rapporti α/β inferiori a 1.5 Gy, che possono
far concludere circa l’opportunità dell’approccio ipofrazionato, che presenta comunque vantaggi per il paziente che subisce
meno trattamenti e per la spesa sanitaria che
viene ottimizzata. L’autore prosegue elencando una serie di risultati da sperimentazioni
che dimostrano quanto da lui asserito. Egli
afferma anche che il rapporto α/β per il retto
è di circa 3 Gy: questo gli permette di pensare che si possa aumentare l’effetto radiobiologico sulla lesione senza conseguenze per i
tessuti sani vicini, con evidente miglioramento del controllo del tumore.
Nahun spiega che la cura attuale del
tumore prostatico ha due approcci: l’IMRT
1-2/2007 - Fisica in Medicina
che, grazie alle tecniche conformazionali 3D,
permette il rilascio di dosi fino a 90 Gy in frazioni da 2 Gy con notevole controllo di lesioni in stato avanzato e la brachiterapia con
impianto permanente di semi di 125I, applicata principalmente alle lesioni in stadio iniziale. Dal confronto tra queste due tecniche
derivano i modelli radiobiologici che assegnano al rapporto ?/??valori dell’ordine di
1.5 Gy. Esistono tuttavia altre pubblicazioni
che parlano di un valore attorno a 8 Gy e
l’autore cita anche i risultati di una ricerca,
effettuata all’Istituto Nazionale dei Tumori di
Milano da Riccardo Valdagni e collaboratori,
in cui si è sperimentata con successo un iperfrazionamento a dosi di 1.2 Gy. La sua conclusione quindi è che, allo stato attuale, non
esistano fondate ragioni per assumere questo
nuovo modello radiobiologico, né il metodo
di ipofrazionamento della dose.
La radioterapia guidata da immagini è stata
sopravvalutata come strumento clinico in
radio-oncologia
Med. Phys. 33 (10), Ottobre 2006
Il progresso tecnologico in radioterapia
avanza a velocità crescente; in particolare la
radioterapia guidata da immagini (IGRT) è
uno degli ultimi sviluppi offerti dai produttori
di acceleratori lineari. Senza dubbio i
radioterapisti valutano grandemente questa
importante innovazione che permette di
avere la precisa localizzazione dei tessuti sani
e del bersaglio contestualmente al trattamento, tuttavia occorre sempre bilanciare costi e
benefici e questi sistemi sono indubbiamente
costosi dal punto di vista economico e
impegnativi per il tempo che richiedono per
poterli utilizzare al meglio. Viene quindi dibattuto se sia corretto acquisire l’IGRT soltanto
sulla base di una valutazione teorica dei benefici che essa può portare o se occorra
invece una sperimentazione che ne accerti i
reali vantaggi.
Concorda con l’affermazione del titolo HI
Amols, attualmente Direttore di Clinical Physics al Memorial Sloan Kettering Cancer Cen-
103
ter, dove lavora per una buona parte del proprio tempo con l’IGRT. Egli premette che
questo nuovo approccio comporta necessariamente un miglioramento del trattamento in
termini di diminuzione dell’errore geografico,
tuttavia nessuno ha ancora individuato degli
indicatori clinici che possano costituire la
base per un trial. Attualmente le immagini
che vengono prodotte sono qualitativamente
inferiori a quelle di una TC, affette da tutta
una serie di artefatti da respirazione tanto da
far sorgere più di un dubbio sull’opportunità
di applicare questa tecnica, che in molti casi
comporta semplicemente la rilocalizzazione
del paziente di pochi millimetri, sulla base di
un procedimento con incertezze a volte
anche maggiori! In definitiva l’opinione dell’autore è che l’IGRT è una tecnica che è
stata proposta troppo affrettatamente agli
utilizzatori, senza aver prima valutato le reali
applicazioni e necessità: gli ospedali statunitensi hanno speso più di 100 milioni di dollari per uno strumento che costa 500.000 dollari a installazione (ovvero circa un terzo del
costo di un acceleratore lineare) e comporta
un aumento del 25% delle spese di gestione.
Di parere discorde è invece DA Jaffray,
responsabile del Servizio di Radiation Physics al Proncess Margaret Hospital di Toronto
e Professore Associato presso il Dipartimento di Radio-oncologia. Egli considera la minimizzazione dell’errore geografico il problema
centrale della radioterapia e vede tutte le tecniche innovative che che sono state sviluppate (simulazione CT, 3DTP, portal imaging)
come un processo continuo di riduzione del
coinvolgimento dei tessuti sani. Allo stato
attuale tuttavia c’è un’enorme inconsistenza
tra l’accuratezza raggiunta in fase di pianificazione del trattamento (specialmente con
l’applicazione dell’IMRT) e la verifica della
sua effettiva esecuzione: secondo l’autore l’IGRT colma questa grave lacuna.
Lo screening mammografico con sistemi
schermo-pellicola in giovani donne non è più
appropriato a causa della dimostrata superiorità dei sistemi digitali per questo gruppo
di età
Med. Phys. 33 (11), Novembre 2006
Un lavoro di ED Pisano (School of Medicine della University of North Carolina) e collaboratori,
pubblicato
nel
2005
sul
N.Engl.J.Med, riguarda il risultato di due anni
104
di trial clinico condotto dall’ACR su 50.000
donne sottoposte sequenzialmente a esame
mammografico digitale e convenzionale. Gli
autori del rapporto affermano testualmente
che “…la mammografia digitale è significativamente migliore di quella convenzionale nel
rilevare il cancro mammario nelle donne più
giovani.”. Altri studi precedenti hanno però
fallito il tentativo di dimostrare la superiorità
del digitale: questa considerazione e la maggiore spesa che comporterebbe passare alla
modalità digitale fanno pensare a molti che
sia prematuro abbandonare le modalità convenzionali. La contrapposizione tra questi
due schieramenti è il tema del dibattito.
A favore dei sistemi digitali interviene MJ
Yaffe, Professore del Dipartimento di Radiologia e Biofisica Medica all’Università di Toronto e responsabile del sottocomitato per la
mammografia dell’AAPM. Egli ricapitola il
progresso tecnologico dell’immagine mammografica, a partire dagli inizi quando le dosi
eccedevano i 10 mGy, i temporizzatori erano
meccanici, la compressione decisamente
insufficiente, il controllo automatico dell’esposizione inesistente. Il mammografo digitale risale a 5 anni or sono e il lavoro citato è il
primo lavoro esaustivo di confronto tra le due
tecniche. Anche se la tecnica digitale è passibile di ulteriori sviluppi, già allo stato attuale l’elevata latitudine di esposizione, l’aumento del DQE e la possibilità di utilizzare le finestre di visualizzazione permettono un notevole aumento di sensibilità (49% contro 35%)
nelle donne di età inferiore ai 50 anni.
Contro la tesi del titolo si pronuncia invece GT Barnes, Professore Emerito al Dipartimento di Radiologia dell’Università dell’Alabama. Egli cita una battuta attribuita da Mark
Twain a Benjamin Disraeli (“Ci sono bugie,
maledette bugie e statistiche”): gli autori
secondo lui hanno interpretato i risultati in
modo troppo favorevole alla tecnologia digitale. Nell’articolo si dice che non ci sono differenze statistiche di efficacia diagnostica tra
i due sistemi se consideriamo l’intera popolazione delle donne sottoposte a screening,
mentre ci sono differenze significative per
donne di età inferiore ai 50 anni. Con queste
premesse si dovrebbe concludere che i sistemi convenzionali siano migliori per lo screening delle donne di età superiore ai 50 anni!
Inoltre le conclusioni statistiche sono state
fatte confrontando le aree sottese dalle curve
ROC, dando quindi un peso esagerato ai falsi
Fisica in Medicina - 1-2/2007
positivi che nello screening mammografico
sono preponderanti. Come ultima considerazione il prof. Barnes si domanda anche se lo
stato dei mammografi convenzionali che
sono stati reclutati per lo studio sia al livello
dei nuovi mammografi digitali utilizzati.
È importante che i Fisici Medici siano coinvolti nello sviluppo e nella implementazione
dei sistemi informativi integrati ospedalieri
Med. Phys. 33 (12), Dicembre 2006
Allo stato attuale è impensabile operare in
un ospedale che non abbia un sistema informativo integrato (HIS) che gestisca la mole
di dati che devono essere trasmessi e archiviati per garantire che il lavoro dei professionisti sanitari venga svolto in modo efficiente.
I principali dipartimenti coinvolti sono i Laboratori e la Diagnostica per Immagini. Mentre
nei Laboratori non si trova di norma personale che abbia competenze in materia, nella
Diagnostica per Immagini lavorano Fisici
Medici che hanno maturato esperienza nella
gestione dei sistemi PACS e che sono diventati il riferimento dipartimentale per i sistemi
HIS. La controversia di questo mese riguarda
l’opportunità o meno che i Fisici Medici sviluppino questa competenza.
Per un coinvolgimento dei Fisici Medici in
questa attività interviene GC Nikiforidis che
si laurea in Fisica all’Università di Milano, frequenta presso lo stesso Ateneo la Scuola di
Perfezionamento in Fisica Atomica e Nucleare e consegue successivamente il Dottorato
in Fisica Medica presso l’Università di Patrasso dove attualmente è Professore di Fisica
Medica. Il ruolo dei sistemi HIS è duplice:
costituiscono uno strumento per la gestione
delle attività ospedaliere e un modo per introdurre nella pratica clinica nuovi dati e informazioni. Per quanto riguarda il secondo
aspetto è evidente la continua evoluzione dei
sistemi di diagnostica per immagini che si
arricchiscono sempre di più di informazioni,
in una progressione di scala che a partire
dall’organo, giunge al tessuto, alla cellula,
alla molecola. Proprio per questo i Fisici
Medici possono giocare un ruolo importante
di riduzione della mole di dati disponibili alle
informazioni inferenziali necessarie e avere
l’opportunità di offrire un migliore servizio
all’ospedale e ai pazienti.
Contrario invece a questo tipo di sviluppo
si professa GC Kagadis, connazionale del
1-2/2007 - Fisica in Medicina
prof. Nikiforidis e Ricercatore in Fisica Medica presso la stessa Università. Egli considera
lo sviluppo e la gestione dei sistemi HIS un
argomento di sicuro interesse, per il quale
occorre una forte preparazione in Informatica
per la quale i Fisici Medici non hanno i prerequisiti adeguati né il tempo necessario per
dedicarvisi. I compiti di un Fisico Medico
attualmente riguardano i test di accettazione
delle apparecchiature, la progettazione radioprotezionistica, la dosimetria, la pianificazione dei trattamenti radioterapici, il controllo
della qualità delle immagini cliniche. I doveri
di un Fisico medico sono decisamente
aumentati con i recenti sviluppi tecnologici
(MSCT, PET, IMRT, MLC e modalità ibride). A
fronte di tutto questo l’autore ritiene che la
gestione dei sistemi informativi debba essere
una attività da assegnare a una figura professionale diversa e dedicata.
La termoradioterapia è sottoutilizzata per il
trattamento del cancro
Med. Phys. 34 (1), Gennaio 2007
La combinazione di ipertermia e radioterapia è una tecnica sviluppata da molti anni.
Non c’è dubbio che il calore accentui l’effetto biologico delle radiazioni, ma questo vale
sia per i tumori che per i tessuti sani. Molteplici prove cliniche, per provare che l’ipertermia è in grado di migliorare l’efficacia terapeutica sono state condotte negli Stati Uniti
durante gli anni ’80 e ’90, ma senza risultati
apprezzabili. Recentemente però sono apparsi alcuni lavori relativi a sperimentazioni
effettuate in Europa dove questa tecnica
viene rivalutata, affermando che sono state
trascurate interessanti opportunità per l’uso
dell’ipertermia. Alcuni concordano con questo assunto, altri sono di opinione diversa.
A favore di una reintroduzione delle tecniche di ipertermia interviene EG Moros, Direttore della Divisione di Fisica delle Radiazioni
e Informatica al Dipartimento di Radio-oncologia dell’Università dell’Arkan-sas. Egli
ripercorre la storia dell’Ipertermia come
adiuvante delle procedure di Radioterapia
dalla sua introduzione negli anni ’70, all’entusiastica accettazione da parte dei radioterapisti a metà degli anni ’80 fino al report del
Radio Therapy Oncology Group del 1989 che
ne evidenziò i limiti. La critica principale che
venne portata alla metodica riguardò i controlli di qualità, come venne evidenziato dai
105
titoli dei report prodotti; l’osservazione che
l’autore fa a riguardo del rapporto è che il
volume di trattamento risulta quasi sempre
inferiore al volume tumorale accertato e che
il livello di temperatura applicato risulta adeguato per un solo paziente! Mentre i radioterapisti statunitensi abbandonarono la metodica, in Europa vennero portati a termine ulteriori prove cliniche che dimostrano che l’ipertermia, se somministrata in modo aderente
alla prescrizione, raddoppia il rate di risposta
biologica e aumenta la percentuale di lungosopravviventi.
In disaccordo con l’affermazione del titolo
interviene PM Corry, Distinguished Professor
e Vice Chairman nello stesso Dipartimento e
Università del Dr. Moros. Egli sostiene che i
risultati positivi della termoradioterapia sono
limitati a tumori superficiali, metastatizzati e
avanzati; non ci sono evidenze di risultati
positivi per tumori guaribili dove l’impatto
potrebbe essere elevato. Un limite alla diffusione delle applicazioni cliniche e alla loro
sperimentazione è legata anche alla scarsa
disponibilità di apparecchiature proposte dai
produttori e al fatto che il rimborso dei trattamenti è largamente insufficiente all’ammortamento delle attrezzature.
La radioterapia protonica è il miglior trattamento radiante per il cancro prostatico
Med. Phys. 34 (2), Febbraio 2007
La protonterapia è una tecnica che ha
ormai compiuto 50 anni e ha visto come
principali applicazioni i tumori dell’occhio.
Recentemente sono apparsi in letteratura
comunicazioni di risultati molto incoraggianti
ottenuti con fasci a energie maggiori nel trattamento di lesioni più profonde, in particolare del tumore prostatico. Si prevede una raddoppio nei prossimi 5 anni del numero di
unità di trattamento con protoni nel mondo,
pertanto è di grande rilevanza determinare
quali sedi di trattamento possano beneficiare
di questo nuovo approccio. Come sempre
abbiamo due punti di vista: quello di coloro
che considerano questo nuovo tipo di radioterapia il miglior trattamento disponibile e
quello di chi considera le tecniche attuali più
che adeguate.
106
Il primo punto di vista viene esposto da
MF Moyers, Direttore Tecnico della ditta Proton Therapy Inc. a Marlton nel New Jersey,
per la quale si occupa della costruzione, della
formazione e dell’assistenza delle unità a
fasci multipli di particelle da loro installate in
tutto il mondo. Egli parte dal presupposto
che l’obiettivo della radioterapia sia quello di
massimizzare il controllo del tumore (aumentando la dose rilasciata al volume bersaglio)
e minimizzare le complicanze a carico dei
tessuti sani (diminuendo la dose fuori dal
bersaglio). La tecnica finora più adatta a
questo scopo è l’IMRT, la quale non impedisce tuttavia il rilascio di dose superficiale,
permette solo di scegliere di depositare dose
in tessuti meno sensibili. Se la stessa dose al
tumore viene rilasciata da fasci di protoni,
anziché da fotoni, la dose risultante ai tessuti
sani circostanti diventa molto inferiore (tipicamente il 50-60% rispetto ai trattamenti
IMRT). Anche la brachiterapia costituisce
una tecnica che ottimizza il rilascio di dose al
tumore, ma si tratta di una procedura invasiva che comporta una serie di rischi chirurgici e non può essere praticata a tutti i pazienti, in dipendenza dalle condizioni generali e/o
dalle dimensioni ghiandolari.
Il punto di vista contrario viene riportato
da J Pouliot, Professore del Dipartimento di
Radiation Oncology all’Università della
California – San Francisco. Egli sostiene che
l’impianto prostatico permanente sia attualmente il metodo migliore di controllo dei
tumori trattati allo stadio iniziale e che nei
casi di lesioni localizzate i risultati ottenuti
con alte dosi da fasci di fotoni siano confrontabili con quelli da protoni. Il grosso problema dell’impiego dei fasci esterni nel trattamento prostatico deriva dal cambiamento di
localizzazione, principalmente dovuto allo
stato di riempimento del retto: l’esattezza
della localizzazione è altrettanto determinante della dose rilasciata. Mentre con i fasci di
fotoni questo problema può essere minimizzato usando marker o altre forme di Radioterapia Guidata da Immagini, con i fasci di protoni tutto risulta più difficile.
Fisica in Medicina - 1-2/2007
Scuola di Specializzazione in Fisica Sanitaria
dell’Università di Firenze
Per gentile concessione del Direttore, Prof.ssa Marta Bucciolini, pubblichiamo i quiz della
prova di ammissione alla Scuola, tenutasi il 24 gennaio 2007
1. Il calore specifico dell’acqua è 1
kcal/kg°C. Pertanto, la quantità di calore
necessaria per aumentare di 10 °C la temperatura di 10 kg d’acqua è pari a:
a) 10 kcal
b) 100 kcal
c) 100 cal
d) 1000 cal
e) 103 kcal
2. Riducendo di 1/3 la massa di un corpo
solido omogeneo, la sua densità:
a) diventa 2/3 di quella iniziale
b) si riduce in modo imprevedibile
c) si riduce ad 1/3 di quella iniziale
d) rimane inalterata
e) aumenta di 1/3 di quella iniziale
3. Il principio di funzionamento di un trasformatore elettrico si basa:
a) sul fenomeno dell’induzione elettrostatica
b) sul fenomeno dell’induzione elettromagnetica
c) sull’effetto Joule
d) sul fenomeno della conduzione elettrica nei semiconduttori
e) su nessuno dei fenomeni elencati
4. Il nucleo figlio, che si forma nel decadimento β- ha numero atomico Z, rispetto a
quello del nucleo padre:
a) aumentato di uno
b) eguale
c) diminuito di uno
d) aumentato di due
e) diminuito di due
5. La perdita di energia collisionale dE/dx,
per particelle non relativistiche, varia
come:
a) 1/v
a) v2
e) è indipendente dalla velocità
6. I raggi gamma possono provocare reazioni nucleari
a) quando la loro energia è dell’ordine
delle decine di keV
b) per ogni valore di energia
c) i raggi gamma non possono provocare
reazioni nucleari
d) il massimo della sezione d’urto è intorno a 20 MeV
e) il massimo della sezione d’urto è intorno a 40 MeV
7. Il manometro che usiamo per controllare
la pressione degli pneumatici dell’auto:
a) segna valori tipici fra 10 e 30 bar
b) quando segna zero la pressione effettiva nella gomma è di circa 1 atmosfera
c) non misura la differenza di pressione
fra ambiente e interno della gomma
ma quella effettiva
d) segna valori tipici inferiori a 76 torr
e) se segnasse zero dentro la gomma ci
sarebbe il vuoto
8. Per una sorgente puntiforme di raggi X
che emette isotropamente, se si dimezza
la distanza dalla sorgente, nel vuoto:
a) l’intensità della radiazione raddoppia
b) l’intensità della radiazione diventa
quattro volte più grande
c) l’intensità della radiazione dimezza
d) l’intensità della radiazione diventa
quattro volte più piccola
e) l’intensità della radiazione diminuisce
con legge esponenziale
9. A parità di energia cinetica e di materiale
a) il range di una particella alfa è maggiore di quello di un elettrone
a) V
b) il range di un fotone è inferiore a quello di un elettrone
a) 1/v2
c) il range di un protone e quello di un
1-2/2007 - Fisica in Medicina
107
fotone sono uguali
d) il range di un protone è inferiore a
quello di un elettrone
e) il range di un protone è uguale al
range di una particella alfa
10. I raggi X caratteristici del Tungsteno
a) vengono emessi in seguito alle interazioni degli elettroni incidenti con i
nuclei
b) hanno energia dell’ordine degli eV
c) hanno energia dell’ordine dei MeV
d) vengono emessi in seguito alle ionizzazioni degli elettroni appartenenti alle
orbite interne degli atomi di Tungsteno
e) vengono emessi in seguito alle ionizzazioni degli elettroni appartenenti alle
orbite più esterne degli atomo di Tungsteno
11. La dose assorbita è:
a) la carica prodotta per ionizzazione
secondaria per unità di massa
b) la carica prodotta per ionizzazione
secondaria per unità di volume
c) l’energia assorbita per unità di volume
d) l’energia assorbita per unità di massa
e) l’energia assorbita per unità di lunghezza
12. L’unità di misura del potere d’arresto
lineare per collisione delle particelle cariche è:
a) cm-1
b) MeV/cm
c) g/cm2
d) MeV cm2/g
e) MeV g/cm2
13. Un dipolo elettrico in campo elettrico è
sottoposto a un momento meccanico
a) diverso da zero solo se il dipolo è
parallelo al campo
b) indipendente dall’orientazione del
dipolo rispetto al campo
c) uguale a zero se il dipolo è parallelo al
campo
d) di modulo massimo quando il dipolo è
parallelo o antiparallelo al campo
e) di modulo minimo se il dipolo è perpendicolare al campo
14. Per un dipolo magnetico in campo
108
magnetico l’energia potenziale
a) è zero se il dipolo è perpendicolare al
campo
b) è zero se il dipolo è parallelo al campo
c) è zero se il dipolo è antiparallelo al
campo
d) è massima se il dipolo è parallelo al
campo
e) è minima se il dipolo è perpendicolare
al campo
15. In un conduttore di rame di sezione 2
mm2, percorso da corrente continua di 1
A, a temperatura ambiente, la velocità di
deriva degli elettroni è:
a) di un ordine di grandezza maggiore
della velocità di agitazione termica
b) dello stesso ordine della velocità di agitazione termica
c) di vari ordini di grandezza inferiore alla
velocità di agitazione termica
d) non esistono elementi sufficienti per
rispondere
e) di vari ordini di grandezza maggiore
alla velocità di agitazione termica
16. Quando una particella alfa da 5.5 MeV
viene arrestata nel gas Elio si formano
a) circa 170 elettroni liberi
b) circa 1.7 x 107 elettroni liberi
c) circa 1.7 x 105 elettroni liberi
d) circa 340elettroni liberi
e) circa 3.4 x 105 elettroni liberi
17. In un rivelatore a gas
a) in regime di saturazione l’ampiezza
degli impulsi è indipendente dall’energia delle particelle rivelate
b) in regime di proporzionalità il fattore di
amplificazione del segnale è indipendente dalla tensione applicata
c) nella regione Geiger-Muller l’ampiezza
degli impulsi dipende dall’energia delle
particelle rivelate
d) per valori molto bassi della tensione
applicata, il campo elettrico è insufficiente a impedire la ricombinazione
delle coppie di ioni formate
e) è impossibile realizzare contatori proporzionali in geometria cilindrica
18. Per quanto riguarda la spettrometria
gamma effettuata con un rivelatore a
Fisica in Medicina - 1-2/2007
scintillazione non è vero che:
a) In seguito allo scattering Compton, un
continuo di energie può essere trasferito agli elettroni
b) La rivelazione di un fotone gamma
avviene grazie alle interazioni che causano il trasferimento di energia a un
elettrone del materiale assorbitore.
c) L’effetto fotoelettrico è il meccanismo
d’interazione ideale per misurare l’e-
nergia del gamma incidente
d) L’interazione per creazione di coppie
dà luogo ad una riga spostata di 1022
keV rispetto all’energia del gamma
incidente
e) L’effetto Compton è il meccanismo
d’interazione ideale per misurare l’energia del gamma incidente
19. Una certa grandezza fisica vale x ± σx:
l’errore sul logaritmo di x in base e vale:
a) (σx /x )2
b) σx /x
c) x σx
d) σx
e) σx /x2
20. Viene misurata la durata t di 100 oscillazioni isocrone consecutive con un errore
relativo del 2%. L’errore relativo sulla
durata di una singola oscillazione è:
a) 20%
b) 0.2%
c) 2%
d) 0.0002
e) nessuna delle altre risposte
21. Il valore atteso di una variabile χ2 con ν
gradi di libertà è:
a) ν
b) 2ν
c) 1
d) 1/ν
e) nessuna delle altre risposte
22. Se la distribuzione di probabilità di una
variabile casuale x è una gaussiana, centrata su X e varianza σ2, il valore della
mediana è:
a) 0
b) 1
1-2/2007 - Fisica in Medicina
c) X
d) 0.5 X
e) non ci sono elementi sufficienti per
rispondere
23. Qual è l’ordine di grandezza delle dimensioni del nucleo atomico? .
a) 10-8 cm
b) 10
-4
cm
c) 10
-7
cm
d) 10
-13
cm
e) 10
-15
cm
24. Quale delle seguenti formule rappresenta
l’andamento dell’attività di una sorgente
radioattiva in funzione del tempo?
a) A(t) = A0 (1 - e-λt)
b) A(t) = A0e-λt
c) A(t) = A0e-λtt
d) A(t) = A0eλt
e) A(t) = A0 (1 – eλt)
25. Quale dei seguenti celebri esperimenti
mette in evidenza l’aspetto quantizzato
della radiazione elettromagnetica?
a) Esperimento di Michelson-Morley
b) Esperimento di Millikan
c) Esperimento di Hertz sull’effetto fotoelettrico
d) Esperimento di Rogers
e) Esperimento di Rutherford
26. Quanto vale la massa a riposo di un protone?
a) 938 eV
b) 938 MeV
c) 93.8 MeV
d) 9.38 MeV
e) 938 keV
27. In quale materiale è massima l’energia
trasferita dal neutrone al nucleo?
a) H
b) He
c) Li
d) Na
e) O
28. Lo spessore emivalente di un materiale
rappresenta:
a) Lo spessore in cui il numero di fotoni si
riduce di un terzo
109
b) Lo spessore in cui tutti i fotoni sono
assorbiti
c) Lo spessore in cui si dimezza il numero di fotoni
d) Lo spessore in cui il numero di fotoni si
riduce di 1/e
e) Non è relativo al numero di fotoni
29. La ionizzazione specifica di un fascio di
protoni aumenta:
a) all’inizio del percorso
b) alla fine del percorso
c) a metà percorso
d) in maniera lineare con il percorso
e) in maniera esponenziale con il percorso
30. Qual’ è la massa di una particella α ?
a) ≈ 8 u.m.a.
b) ≈ 6 u.m.a.
c) ≈ 4 u.m.a
d) ≈ 2 g
e) ≈ 4 g
31. Il kilowattora è un’unità di misura di:
a) potenza
b) energia
c) tempo
d) corrente
e) carica elettrica
32. L’indice di rifrazione assoluto di una
sostanza è un numero sempre maggiore
di 1:
34. L’orbita di una particella in moto in un
campo gravitazionale è chiusa, quando
l’energia totale della particella è:
a) positiva
b) negativa
c) nulla
d) variabile
e) il tipo di orbita non dipende dall’energia
35. Se un oscillatore raddoppia l’ampiezza di
vibrazione, l’energia totale associata al
suo moto diventa:
a) Doppia
b) Metà
c) Un quarto
d) quattro volte più grande
e) resta invariata
36. L’unità di misura del coefficiente massico di attenuazione è
a) cm-1
b) g/cm2
c) g/cm3
d) cm2/g
e) cm3/g
37. Il campo elettrico nella cavità di un conduttore sferico cavo, carico con una carica q:
a) è zero;
b) è
, con R = raggio della cavità;
a) perché la densità dei corpi è sempre
maggiore di 1
c) è
, con R = raggio del condut
tore;
b) perché la velocità della luce in qualunque mezzo è sempre minore della velocità della luce nel vuoto
d) è
c) perché il rapporto tra velocità della
luce nella sostanza e velocità della luce
nel vuoto è maggiore di 1
d) perché dipende dalla frequenza
e) perché la densità dei corpi è sempre
minore di 1
33. La radianza del corpo nero dipende da:
a) T
2
b) T
3
c) T
4
d) T
110
e) 1/T
, con R = differenza tra il raggio della cavità e quello del
conduttore;
e) è uguale al campo elettrico all’esterno
del conduttore.
38. Un satellite che percorre con velocità
costante vo un’orbita stabile circolare a
distanza R dal centro della terra, viene
immesso in un’orbita circolare stabile a
distanza inferiore pari a 0.8 R. Della velocità con cui percorre la nuova orbita possiamo dire che:
a) è sicuramente inferiore a vo
b) è rimasta la stessa perché l’energia
cinetica si conserva
Fisica in Medicina - 1-2/2007
c) è rimasta la stessa perché l’energia
potenziale si conserva
d) è più grande di vo
e) è nulla
39. Sia dato un corpo di massa 15 kg, che
giace in quiete sopra un tavolo. Il tavolo
sopporta il peso del corpo, senza cedere.
Appoggio un secondo corpo sopra il
primo. Il secondo corpo abbia massa pari
a 30 kg. Il tavolo seguita a reggere
entrambi i pesi che restano, entrambi, in
quiete. Quanto vale l’accelerazione del
primo corpo per effetto della risultante di
tutte le forze ad esso applicate (detta g
l’accelerazione di gravità)
a) 15 m/s2
b) g
c) 2g
d) 15/g m/s2
e) zero
40. Nell’interazione dei fotoni con la materia
per effetto Compton, la componente
retrodiffusa:
a) aumenta all’aumentare dell’energia dei
fotoni incidenti;
b) aumenta al diminuire dell’energia dei
fotoni incidenti;
c) non dipende dall’energia dei fotoni
incidenti;
d) è del tutto assente qualunque sia l’energia dei fotoni incidenti;
e) è sempre predominante qualunque sia
l’energia dei fotoni incidenti.
41. Il corpo umano alla temperatura di circa
36 gradi centigradi equivale ad una sorgente di radiazione che emette circa
1000 watt di potenza (una piccola stufa!).
Come mai non siamo visibili al buio?
a) ad una temperatura così bassa non
vengono emesse onde elettromagnetiche
b) per essere visto occorre essere illuminati da una sorgente esterna
c) la componente di radiazione emessa
alle frequenze visibili è trascurabile
d) la pelle blocca le radiazioni elettromagnetiche emesse dal corpo umano
e) nel nostro corpo non circola una corrente elettrica sufficiente
1-2/2007 - Fisica in Medicina
44. Fotoni da 100 keV interagiscono con la
materia:
a) prevalentemente per effetto fotoelettrico;
b) prevalentemente per effetto Compton;
c) prevalentemente per produzione di
coppie;
d) con effetti diversi a seconda dello Z del
materiale;
e) con effetti diversi a seconda della densità del materiale.
43. Nel moto stazionario di un fluido, in corrispondenza di una strozzatura del condotto:
a) la velocità rimane costante
b) la velocità aumenta
c) la velocità diminuisce
d) la portata aumenta
e) la portata diminuisce
44. Un corpo percorre 100 m alla velocità
media di 20 m/s e i successivi 100 m alla
velocità media di 10 m/s. Qual è la velocità media complessiva sul tratto di 200
m?
a) 13.3 m/s;
b) 15 m/s;
c) 20 m/s;
d) 10 m/s;
e) indeterminata.
45. La forza che agisce su di una particella di
massa m e carica q immersa in un
campo magnetico di induzione magnetica è:
a) proporzionale alla carica e alla massa
della particella;
b) inversamente proporzionale alla velocità della particella;
c) costante;
d) indipendente dalla carica e dalla
massa della particella;
e) ortogonale alla velocità della particella
e al vettore induzione magnetica.
46. In quale posizione occorre situare un
oggetto, affinché una lente divergente
fornisca un’immagine virtuale e diritta?
a) Fra il fuoco e l’infinito
b) Fra il fuoco ed il vertice
c) In qualunque posizione
111
d) In nessuna posizione
e) Nel fuoco
47. Che cosa produce nella gomma per auto
la pressione sufficiente per conservare la
sua forma anche durante la corsa dell’auto?
a) L’aumento di volume delle molecole
d’aria con la temperatura
b) L’urto delle molecole d’aria contro le
pareti interne della gomma
c) Il surriscaldamento delle gomme
d) La speciale mescola con cui sono
costituite le gomme
e) Lo spostamento, per forza centrifuga,
dell’aria contenuta nelle gomme
48. Una ruota di bicicletta durante il moto
rotola senza strisciare sulla strada. La
velocità della bicicletta è costante e vale
v0. Sapendo che il raggio della ruota vale
R si domanda la velocità istantanea del
punto della ruota più lontano dal suolo.
a) la stessa del centro, v0
b) non può essere specificata
c) il doppio della velocità del centro,
quindi 2 v0
d) 0 perché quel punto è istantaneamente fermo
e) è uguale e opposta a v0, cioè vale -v0
49. L’accelerazione in un moto circolare
uniforme:
a) è nulla;
b) è diretta in ogni punto verso il centro
della circonferenza che costituisce la
traiettoria;
c) è tangente alla circonferenza che costituisce la traiettoria;
d) ha una componente centripeta ed una
tangenziale;
e) ha modulo, direzione e verso costanti.
50. Un aereo viaggia a 800 km/ora, in assenza di vento, in direzione Est per 400 km,
poi ritorna indietro. Il tempo impiegato
per realizzare l’intero percorso è quindi
un’ora. Quando, lungo il tragitto, soffia un
vento diretto verso Ovest (o verso Est)
pari a 50 km/ora costante per tutto il percorso, il tempo di percorrenza (andata e
ritorno) sarà:
a) più di un’ora se il vento spira da Ovest
b) più di un’ora se il vento spira da Est
c) un’ora
d) più di un’ora
e) meno di un’ora
N.B. Le soluzioni sono a pag. 41
112
Fisica in Medicina - 1-2/2007
GE HEALTHCARE ANNUNCIA
IMPORTANTI RISULTATI OTTENUTI IN CAMPO CLINICO
CON LE PRIME INSTALLAZIONI
DEL DISCOVERY VCT PER L’IMAGING CARDIACO
Tecnologia di Imaging Molecolare all’avanguardia:
l’Imaging Volumetrico apre una nuova era in cardiologia
all’insegna della rapidità e della minore invasività
PISA 23-24 MARZO 2007 — GE Healthcare ha annunciato la prima installazione
in Italia del nuovo “Discovery VCT” presso il CNR di Pisa. In tale occasione ha organizzato lo “Users meeting” dal titolo “Gli Esperti a confronto”. Durante il Simposio,
Esperti del Centro PET di Turku (Finlandia), dell’Ospedale Universitario di Zurigo
(Svizzera), dell’Ospedale San Raffaele di Milano e del CNR di Pisa hanno parlato della
loro esperienza nell’utilizzo del “Discovery VCT”, prodotto dalla multinazionale americana GE Healthcare.
Si tratta dell’unico sistema a 64 strati al mondo, che unisce PET (tomografia ad
emissione di positroni) e TC (Tomografia Computerizzata). Il Discovery VCT di GE
Healthcare è verosimilmente in grado di trasformare le attuali modalità di diagnosi e di
trattamento delle cardiopatie e di altre patologie potenzialmente letali.
Grazie alla piattaforma Discovery Dimension, il Discovery VCT fonde in un’unica
soluzione l’alta velocità e l’alta risoluzione della Tomografia Computerizzata volumetrica e le funzionalità rivoluzionarie del sistema PET Discovery GE ad elevata sensibilità.
Offrendo in un unico sistema integrato le suddette tecnologie di indagine, il Discovery
VCT mette a disposizione gli strumenti per consentire agli operatori di diagnosticare e
valutare con maggiore precisione le patologie cardiache e altre patologie, quali la
malattia oncologica e le disfunzioni neurologiche.
“Stiamo entrando in una nuova era della cardiologia, all’insegna di una minore invasività, in cui l’imaging PET/CT svolgerà un ruolo di primo piano nella gestione di queste patologie”, ha affermato Sandro De Poli, Presidente di GE Healthcare Italia. “L’integrazione delle capacità funzionali della PET con la velocità e la risoluzione della CT
volumetrica darà grande impulso all’imaging cardiaco e potenzialmente trasformerà le
modalità di diagnosi e di trattamento delle cardiopatie.”
“Il Discovery VCT di GE Healthcare consente di accedere a dati essenziali del profilo anatomico e funzionale del paziente, comprese le mappe di perfusione cardiaca a
riposo e sotto stress, l’angioTAC ed il “calcium score”, il tutto realizzato in una singola sessione d’esame ed utilizzando un unico sistema,” ha dichiarato il Dottor Danilo
Neglia, Responsabile delle Applicazioni Cardiologiche della PET/TC nell’Istituto di
Fisiologia Clinica del CNR di Pisa.
1-2/2007 - Fisica in Medicina
113
Le informazioni rese disponibili dal Discovery VCT ci permetteranno di eseguire diagnosi rapide e accurate sui pazienti cardiopatici, evitandoci di ricorrere a procedure
diagnostiche invasive non necessarie e guidandoci a decisioni terapeutiche più appropriate.”
“Le immagini PET e CT permettono di fondere i dati anatomici delle coronarie e i
dati relativi alla perfusione, alla funzionalità e al metabolismo del cuore. Tale specificità può consentire una migliore valutazione sia delle coronaropatie che della vitalità
miocardica,” ha affermato il Dottor Paolo Marraccini, Responsabile dell’Unità di Diagnostica Interventistica dell’IFC.
“Ad ogni modo, la potenzialità più straordinaria del Discovery VCT, secondo il Dottor Piero Salvadori, Responsabile dell’Unità Ciclotrone/Radiofarmacia/PET dell’IFC è
rappresentata dalle applicazioni future nell’imaging molecolare, che saranno supportate da dettagli anatomici precisi e ci permetteranno di eseguire indagini coronariche
con gli strumenti offerti dalle funzionalità della piattaforma PET Discovery Dimension”.
Far leva sull’innovazione del LightSpeed VCT GE per perseguire ulteriori progressi nell’Imaging Cardiaco
“Lo sviluppo dell’unico sistema PET/CT volumetrico al mondo a 64 strati è una logica evoluzione del successo conseguito con il LightSpeed VCT,” ha dichiarato Gene
Saragnese, Vice President e General Manager della divisione globale di Imaging Molecolare e CT di GE Healthcare.
“Il Discovery VCT, al pari del LightSpeed VCT, è stato costruito per i medici e i ricercatori, che operano nel campo dell’Imaging Molecolare, in base alle loro esigenze cliniche a tutti i livelli,” ha affermato Saragnese. “La velocità e la risoluzione del LightSpeed VCT associate alle funzionalità di imaging all’avanguardia della piattaforma
Discovery Dimension consentirà a GE di mantenere la propria leadership nella diagnostica in campo cardiovascolare.”
Il Professor Luigi Donato, Direttore dell’IFC CNR, afferma “Sono estremamente soddisfatto per questa nuova tappa della proficua collaborazione scientifica e tecnologica
tra l’Istituto del CNR e GE Healthcare”.
Ufficio Stampa GE Healthcare Italia
Marisa Moriconi, Comunica S.r.l. - Tel. 02-7531047
[email protected]
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Fisica in Medicina - 1-2/2007
ISTRUZIONI PER GLI AUTORI
1) Il materiale deve essere inviato al Direttore
Responsabile del Periodico, preferibilmente per posta elettronica, all’indirizzo:
[email protected]. Il nome del
file deve seguire il seguente standard:
NOMEAUTORE_ParolaChiave (esempio:
EINSTEIN_EffettoFotoelettrico). Il materiale
inviato per posta deve essere presentato in
due copie dattiloscritte e corredato di un
floppy sulla cui etichetta saranno indicati:
nome dell’autore, titolo dell’articolo, word
processor usato (se diverso da Word).
2) Il lavoro deve essere dattiloscritto in Times
New Roman dimensione 12 con spaziatura
singola e può essere in italiano o in inglese.
Il word processor da utilizzare deve essere
preferibilmente Word e il file deve essere
salvato in formato .rtf. I simboli e le unità
utilizzati devono essere quelli del sistema
internazionale (SI).
3) Ogni lavoro deve essere accompagnato da
un foglio di frontespizio sul quale vanno
riportati:
- titolo del lavoro
- cognome e nome (per esteso) di tutti gli
autori
- denominazione dell’Ente e del reparto di
appartenenza degli autori
- nome, Ente e reparto di appartenenza,
numero di telefono e di FAX, indirizzo di
posta e indirizzo e_mail di uno degli autori indicato per la corrispondenza
4) Gli articoli di carattere scientifico-tecnologico devono essere strutturati nel seguente
modo:
- introduzione e scopo
- materiali e metodi
- risultati
- conclusione
- bibliografia
5) Le figure stampate (in formato JPEG o TIFF)
devono riportare sul verso la numerazione
in cifre arabe e l’orientamento (alto-basso);
le tabelle devono essere numerate in cifre
romane. Tabelle e figure devono essere inserite nel testo allo scopo di identificare la
loro collocazione ottimale e inviate anche
con un file separato; le figure debbono essere limitate al minimo numero necessario
alla comprensione del testo.
6) Le didascalie delle tabelle e delle figure devono essere riportate anche a parte.
1-2/2007 - Fisica in Medicina
7) Le equazioni devono essere scritte di preferenza utilizzando Equation Editor di Word
8) Nei lavori scritti in italiano, l’uso di termini
in lingua inglese è consentito soltanto quando nella lingua italiana non esiste un termine corrispondente di significato chiaro e
univoco. Nei casi in cui gli Autori riterranno
indispensabile l’uso della lingua inglese,
deve essere utilizzato il carattere corsivo
(esempio: gantry). Se inseriti in un testo italiano, al plurale i sostantivi inglesi non prendono la s.
9) La bibliografia deve comprendere solo i
lavori citati nel testo e deve essere ordinata
per citazione e numerata. Per ogni voce
devono essere indicati nome degli autori,
titolo dell’articolo, nome della rivista con il
numero del volume, prima e ultima pagina e
anno di pubblicazione: (esempio: J.C.H.
Miles: Temporal variation of Radon Levels in
houses and implications for radon measurement strategies. Rad Prot Dosim 93: 369376 (2004)).
Per pubblicazioni non periodiche vanno
indicati i nomi degli autori, il titolo, l’editore, il
luogo e l’anno di pubblicazione (esempio:
C.Collodi: Le avventure di Pinocchio, Mondadori, Milano, 2004).
Per capitoli di libri o di trattati si devono
indicare a) nomi degli autori, titolo e pagine del
capitolo; b) nome degli autori e titolo del libro;
c) editore, luogo ed anno di pubblicazione
(esempio: G.Leopardi: Dialogo della natura e di
un islandese. In: G.Leopardi, Operette Morali,
pag.32-79, Editori Riuniti, Milano, 1986).
Nel testo la citazione deve essere seguita
solo dal numero del richiamo alla nota bibliografica, secondo l’esempio seguente: “…matrice di 1929x2304 pixel di Silicio amorfo di
dimensione 0.1 mm2 in grado di ricoprire un
campo utile di 18x23 cm2, ricoperto da uno
strato di CsI(Tl)1”.
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